Beitrag zum Laserdurchstrahlschweißen von Kunststoffen in der Medizintechnik

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Das Fügen von Kunststoffkomponenten für medizinische Geräte wird zunehmend komplexer in Bezug auf Geometrie, Werkstoffauswahl und Spezifikationen. Systeme wie Blutzuckermessgeräte bestehen aus verschiedenen Kunststoffteilen, die miteinander verbunden werden müssen. Das Laserdurchstrahlschweißen bietet hier Vorteile gegenüber klassischen Verfahren wie Ultraschallschweißen oder Kleben, darunter keine Partikelbildung und nahezu abnutzungsfreie Werkzeuge. Diese Arbeit untersucht das Laserdurchstrahlschweißen im medizinischen Bereich, insbesondere dessen Einfluss auf die Biokompatibilität der Kunststoffe. Produzenten erhalten Handlungsanweisungen zur Qualifizierung, Validierung und Prozessfensterdefinition. Die Anwendbarkeit von Wareneingangs- und Warenausgangskontrollen wird überprüft, und eine neue Methode zur indirekten Bestimmung des Rußgehalts durch Farbwertmessungen wird vorgestellt. Der Fügeweg wird hinsichtlich seiner Eignung als Inprozesskontrolle untersucht, und verschiedene Fügekonzepte werden auf ihren Einfluss auf Zug-Scherkraft und Prozessrobustheit geprüft. Zudem wird der Einfluss unterschiedlicher Sterilisationsverfahren und medizinischer Medien auf die Zug-Scherkraft der Schweißverbindung analysiert. Abschließend wird die Zersetzung in der Wärmeeinflusszone durch steigende Energieeinbringungen beim Schweißen untersucht, sowie deren direkte Auswirkungen auf die Biokompatibilität des Kunststoffs. Medizinprodukteherst