耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是一种导致许多难以治疗和危及生命的感染的细菌,包括肺炎和血液中毒。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌在医院、监狱和疗养院尤其麻烦,在这些地方,有开放性伤口、侵入性设备和免疫系统薄弱的病人感染的风险更大。

对生物的快速鉴定是治疗的迫切性。医疗器械制造商Greiner Bio-One International开发了一种诊断装置,称为Genspeed,可在仅75分钟内检测这种危险的生物。

拭子样本取自感染区域,并与液体试剂混合,分离和扩增任何可能存在的MRSA DNA。样品储存在一次性塑料盒中,然后将其插入电子阅读器。

在盒内,毛细管动作将样品吸入微流体通道,然后将样品绘制到水库中。通道内的化学标记与MRSA DNA反应。通过通道的光使传感器能够检测细菌。

由透明聚苯乙烯制成,墨盒是75毫米长,25毫米宽。墨盒由两部分组成。上部为1.5毫米厚。底部仅为0.15毫米厚。

两半从Herrmann Ultrasonics Inc.与HiQ对话框超声波焊机加入。这是一个棘手的装配。首先,墨盒必须泄漏。其次,它必须具有完美的视觉外观。这不仅仅是来自美学的立场,而且因为测试依赖于光电子。最后,零件必须完美地适应。微流体通道必须保持开放以实现毛细血管效应。

为了满足这些要求,工程师们开始进行零件设计。上部有一个能量导向器,只有0.1毫米高,它跟随微流体通道的路径。(能量导向器是一个模压在零件表面的尖角三角形肋。)这确保了尺寸精确的连接,而不会喷出可能堵塞通道的熔融塑料。另一个能量导向器跟踪部件的外部边缘,确保组件的密封性。最后,四个小的间隔穹顶保持着水库的开放。

超声波焊接的一个优点是它的目标能量输入,允许控制和尺寸稳定的熔化。多亏了能源总监,超声波聚焦在关节上而不会使部件过热。此外,轻微的振动不会影响通道中的化学标记物。

在优化本申请过程的同时,Herrmann工程师决定部分铣削超声波的外部缝缝几何形状。这种改善了超声波的焦点,防止在表面上耦合,并降低了下部的机械冲击。

使用HiQ Dialog焊机,可以使用多种焊接模式定义和优化装配过程。对于墨盒,从参考零点测量的熔体距离被定义为一个固定的关闭参数。换句话说,当程序焊接深度达到时,机器关闭超声波振动。

通过调零参考点,焊接过程开始的准确点是单独为每个组件计算。焊接深度始终相同,熔体体积保持恒定。对于墨盒,焊缝深度小于0.1毫米。

HiQ控制器以图形的形式显示焊接过程。在对图进行分析后,可以通过定义具有最小值和最大值的紧凑进程窗口进一步优化流程。连接速度曲线尤其重要;它是一个独特的“指纹”,理想情况下应该有一个恒定的线性梯度。在正常情况下,一个恒定的连接速度保证了一个稳定的焊接过程和可重复的焊接强度。

HiQ焊机收集过程数据和限制未经授权访问控件的能力是GREINER的关键特征,必须满足严格的FDA规定。