In der Medizintechnik werden zahlreiche Produkte wie zum Beispiel Spritzen oder Einwegtests aus transparenten Kunststoffen hergestellt. Die Produktion erfolgt in großen Stückzahlen und stellt hohe Anforderungen an Präzision, Sicherheit und Sauberkeit der Fertigung. Im Projekt CTC-Med werden die Grundlagen für das Laserschweißen dieser Bauteile erforscht.
Beim Laserschweißen von Kunststoffen werden üblicherweise die beiden zu fügenden Teile im Überlapp verbunden, wobei der obere der beiden Fügepartner für den Laserstrahl durchlässig und der untere mit laserstrahlabsorbierenden Zusätzen versehen ist. In der Medizintechnik sind diese absorbierenden Zusätze jedoch oft störend, weshalb im Rahmen des Projekts auf sie verzichtet und die Absorption der Laserstrahlung durch eine geeignete Laserwellenlänge und Strahlformung erzeugt wird. Die Prozessführung ist allerdings ausgesprochen kritisch und für einen Großserieneinsatz noch nicht geeignet, weshalb es einer grundlegenden Erforschung der unterschiedlichen Einflussgrößen auf die Qualität der Schweißnaht bedarf, wie zum Beispiel Strahlformung, Laser-Leistungsdichteverteilung, Spannkrafteinleitung.
rechts: Einblick in eine Maschine für das Laser-Kunststoffschweißen (Quelle: Evosys Laser GmbH)
Dieser Aufgabe stellt sich ein Konsortium aus folgenden Partnern: Evosys Laser (Schweißanlagenhersteller), AdlOptica (Hersteller von Laser-Optiken), Gerresheimer (Hersteller von MedizintechnikProdukten aus Kunststoff) und dem Labor Laser-Materialbearbeitung an der Fakultät Maschinenbau der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg. Gemeinsam werden eine Multispot-Laseroptik, ein neuartiges Spannsystem und die Schweißbauteile selbst so aufeinander abgestimmt, dass eine optimale Prozessführung möglich wird.
Durch die im Forschungsprojekt gewonnenen Erkenntnisse wird die Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit zahlreicher Unternehmen gestärkt. Dazu gehören Unternehmen, die Laserschweißmaschinen entwickeln und fertigen, deren Lieferanten (zum Beispiel für Laseroptiken) als auch Hersteller pharmazeutischer Kunststoffartikel. Auf diese Weise werden Arbeitsplätze insbesondere in Bayern gesichert.
