Licht schweißt feine Kanäle für Mikrosysteme

Point-of-care-Diagnostik und Lab-on-chip-Systeme verändern die Medizintechnik grundlegend. Sie integrieren die Analyse-Aufgaben, die bislang ganze Labors bearbeitet haben, in Mikrobauteilen. Beim Überführen solcher Module vom Forschungsstadium in die industrielle Massenproduktion setzt man heutzutage auf kostengünstige Kunststofflösungen. Auf diesen Trend reagierte auch die Jenoptik Automatisierungstechnik GmbH in Jena.

Nach Angaben dieses Anbieters lässt sich die im Vergleich zu geklebten Varianten hohe Qualität von Schweißverbindungen mit modernen Schweißverfahren bereits produktiv in Serie umsetzen. Das Laserdurchstrahlschweißen beispielsweise eigne sich besonders gut für medizinische Kunststoffteile: Es sei sehr flexibel und ermögliche einen präzisen Energieeintrag. Weil die Prozesszeiten entfallen, die für den Kleberauftrag und die Aushärtung benötigt würden, steigere der Einsatz des Lasers die Produktivität erheblich. Weitere positive Effekte seien die hohe Festigkeit der Schweißverbindungen und ihre Langzeitbeständigkeit.

Mit dem High-Tech-Laserschweißverfahren für Kunststoffe, das die Jenaer anbieten, lassen sich anspruchsvolle mikrosystemtechnische Module vollautomatisiert verschweißen. Als Einsatzbereiche nennt der Anbieter Pharma, Diagnostik und Medizintechnik.

Gerade wenn Massenprodukte für die medizinische Diagnostik hergestellt werden, sind die Anforderungen sehr hoch: Die Kunststoffschweißverbindungen müssen mediendicht, fest und beständig sein. Bei Mikrofluidiksystemen dürfen darüber hinaus die Kanalstrukturen nicht beeinträchtigt werden. Für solche Anwendungen eignet sich die Laseranlage Votan W Compact, die mit einem Faserlaser und einem Scanner ausgestattet ist. Sie lässt sich als Station in Fertigungslinien einfügen und entspricht den Vorgaben für die Reinraumproduktion. Da sie berührungslos arbeitet, entsteht kein Partikelausstoß durch Reibung. op