医療機器溶接を改善する半自動システム

Astrellaによる説明

「Select Manual Welderは、当社の生産にちょうど良いレベルの自動化を提供してくれます。 加工方法の開発、設備の削減、治具の製作に加え、プログラムを繰り返し実行できます。 製造をシンプルかつ高速にする上、優れた結果をもたらしてくれます。」

—マイク・ゼーナー氏(Microtech Welding Corp.、生産マネージャー)

課題

Microtech Weldingでは、薄い(< 1mm)金属部品の溶接部を含むことが多い医療機器、メディカル器具、インプラントを製造しています。金属部品をつなぎ合わせる従来の溶接方法にはガスタングステンアーク溶接(GTAW)がありますが、繊細な部品や、バネなどの熱に弱い部品を含む構成品を加熱してしまうという欠点があります。また、GTAWの溶接シームは比較的大きく、材料を変色させることもあるため、修正のためのリワークに時間と費用がかかります。Microtech Weldingは、熱の影響を受ける範囲を最小限に抑え、比較的小規模な生産バッチ(通常20~30台)用に費用効率の良い方法で実装できる高品質な溶接方法を求めていました。

ソリューション

CoherentのSelect Manual Welderシステムは、GTAWに比べて部品への入熱が大幅に低い固体レーザを採用しています。それにより、GTAWに通常求められる予熱や、溶接後のアニーリングサイクルが不要で、溶接された機器上の熱誘起の応力や反りを最小限に抑えたり補正したりできます。またレーザビーム溶接は変色を防ぎ、真っ直ぐで安定した小さな溶接シームになるので、出来栄えが美しく、その後の研磨が必要ありません。 Select Manual Welderを使用するには、オペレーターは実際にワークピースを手で持ち、レーザビームの下で手動で動かします。レーザはフットペダルで操作します。通常なら高額な最新のモーション制御システムを必要とするような複雑な輪郭でも、こうして簡単にレーザ溶接できます。 

成果

Microtech Weldingは、Coherentのマニュアル溶接機を使用することで処理量を向上させており、現在は複数のシステムを稼働させて生産しています。 また、このレーザビーム溶接機はGTAWを上回る溶接品質を実現し、溶接後の仕上げの手間を削減します。さらに、GTAWと比べて、1つの材料に異種の合金を合わせて溶接することが簡単です。システムは溶接パスを学習できるため、加工を安定して繰り返すことが容易で、完全自動化を実装する時間や費用がなくても小規模バッチの生産を高速化できることから、Microtech Weldingでは特に重宝しています。  

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