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大量製造における繊細なエレクトロニクス向け超音波接合工程

お客様 GlucoModicum

プラスチック各種繊細なエレクトロニクス、短い製造サイクル:GlucoModicum社向けの新しいCGMシステムを製造するため、同社はこれらの厳しい基準を満たすことができる接合工程を必要としていました。この困難なプロジェクトにおいて、Herrmann Ultraschallは、緊密な連携と、理想的な接合工程を可能にする独自の溶着ツールの開発に注力しました。

GlucoModicum

医療業界

フィンランド・ヘルシンキ

www.sofio.health

超音波溶着された樹脂筐体を備えたGlucoModicum血糖測定器

アプリケーション

ウェアラブルシステムは、充電式送信機と毎日交換するバイオセンサーの2つのコンポーネンツから構成されています。このバイオセンサーは、プラスチック製のリングに支持された薄い多層膜で構成されています。 

このバイオセンサーの自動製造にあたり、GlucoModicum社は、1つのプロセスチェーン内で2つのアプリケーションに対応できる接合技術を必要としていました。

  1. プラスチックリングへの薄膜の取り付け
  2. プラスチックリングの裏側にある電気接続用パッドの接続

その接続は、信頼性と耐久性を備えているだけでなく、繊細なセンサー技術を保護し、最高の光学品質を確保する必要がありました。

超音波の卓越性の裏にある技術的要求

課題

  • 薄膜および埋め込み型センサーには、コンポーネンツの完全性を損なわない、極めて穏やかな接合工程が求められます
  • フィルムとプラスチックリングは異なるタイプのプラスチックから成るため、従来の超音波溶着プロセスでは対応できませんでした
  • エンドユーザー向けの医療デバイスとして、接続のデザインは最高のスタンダードを満たさなければなりません
  • 大量製造には、極めて高速な接合工程が求められます

接着剤ボンディングなどの従来の接合工程は、制限のある接触面積、長い硬化時間と、および工程の安全性の欠如から、選択肢にはなりませんでした。

2人が研究室でフィルムと樹脂の超音波溶着部を検査
極めて穏やかな接合工程により、薄膜や埋め込み型センサーを保護します
血糖測定器向けフィルム・樹脂部品の超音波溶着と溶着部品
エレクトロニクスを内蔵したこの繊細なフィルムは、バイオセンサーのプラスチック製リングに貼り付けることができました
コンポーネンツおよびツールのカスタマイズのデザイン

弊社のソリューション

  1. コンポーネンツの設計の調整: GlucoModicum社のプロダクトデザイナーと協力し、最適なエネルギーダイレクタを組み込むためハウジングを再設計しました。これにより、超音波エネルギーを作成される接続に正確に集中させ、周辺領域を保護します。
  2. カスタマイズされたホーン輪郭の開発: 数回のテストを経て、センサーに負荷をかけることなく、必要な気密接続を実現する独自のホーン輪郭が開発されました。
  3. カスタマイズの治具によるコンポーネンツの保護: 樹脂成形から成るカスタマイズのデザインがされた冶具が、コンポーネンツをしっかりと保持すると同時に、振動を吸収します。これにより、視覚的な不具合を防ぎ、内蔵エレクトロニクスを保護します。
超音波溶着がより優れた成果をもたらす理由

顧客のメリット

0
接続あたりミリ秒
接合工程は極めて高速で、前処理や後処理を一切必要としないため、大量製造の自動化に最適です。
0
各接合工程について収集したデータポイント
インテリジェントな制御ソフトウェアは、すべてのsingle接合工程に関する膨大なデータを収集し、包括的なデジタル品質管理を可能にします。
0
% 接合剤を使わずに接続をクリーニング
接着剤を使用しない接続により、この製品は肌に特に優しく、優れた仕上がりを保証します。
GlucoModicum社事業運営担当役員ハリ・パロマキ

「GlucoModicum社は、グルコースに対して高感度を持つ小型バイオセンサーの開発に数年を費やしてきました。私たちが製品の製造方法を検討し始めた際、Herrmann Ultraschall社の顧客志向の問題解決アプローチが際立っていました。同社は、私たちに製品に大幅な変更を加えるよう求めるのではなく、私たちのニーズに合わせたソリューションを繰り返し改良し開発するために、たゆまぬ努力を続けてくれました。当社オリジナルのバイオセンサーにほんのわずかな変更を加えただけで、彼らは他の人たちが不可能だと言っていたことを実現させたのです。」

結果:医療用ウェアラブルシステム向けの安全な接続

GlucoModicum社とのコラボレーションは、接合技術としての超音波の柔軟性と汎用性を示しています。また、プロジェクトの成功にとって、経験豊富な超音波コンサルタントがいかに重要であるかも浮き彫りにしています。年間2,000件以上の成功アプリケーションから得た経験を活かし、コンポーネンツおよび溶着ツールに必要な改造を施し、次のようなプロセスを開発しました。

  • 繊細なエレクトロニクスを保護
  • 材質の厚さを最小限に抑えながら、高い強度を実現
  • 完璧な外観を保証
  • 最大量の製造を実現
血糖測定器向けフィルム・樹脂部品の超音波溶着部を検査
経験豊富な超音波コンサルタントの存在は、プロジェクトの成功に不可欠です
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導入事例 GlucoModicum
医療 pdf 471 KB pdf 444 KB pdf 515 KB

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Sascha Mauderer, 営業 PLASTICS
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