هل تتطلب عملية اللحام بالليزر باستخدام الموائع الدقيقة مبرد ليزر؟

طُوِّرَت الموائع الدقيقة في ثمانينيات القرن الماضي، وهي تقنية للتحكم الدقيق في السوائل الدقيقة، وخاصةً البنى دون الميكرونية، والتحكم فيها. وهي تقنية متعددة التخصصات تشمل الكيمياء، وفيزياء الموائع، والإلكترونيات الدقيقة، والمواد الجديدة، وعلم الأحياء، والهندسة الطبية الحيوية. بفضل حجمها الصغير، واستهلاكها المنخفض للطاقة، وصغر حجمها، تُعَدّ الموائع الدقيقة واعدة للغاية في تطبيقات متنوعة في التشخيص الطبي، والتحليل الكيميائي الحيوي، والتركيب الكيميائي، ومراقبة البيئة.

يشير الشكل السائد لرقائق الموائع الدقيقة إلى التكامل الأساسي لوحدات التشغيل المستخدمة في مجالات الكيمياء والأحياء، مثل تحضير العينات، والتفاعل، والفصل، والكشف، وزراعة الخلايا، والفرز، والتحلل، في قطعة بحجم عدة سنتيمترات مربعة أو حتى على رقاقة أصغر. تتشكل شبكة من القنوات الدقيقة، ويمر سائل قابل للتحكم عبر النظام بأكمله. تتميز رقائق الموائع الدقيقة بمزايا عديدة، مثل حجمها الخفيف، وحجم العينات والكواشف الأقل، وسرعة التفاعل العالية، والمعالجة المتوازية واسعة النطاق، وسهولة التخلص منها في مجالات الأحياء والكيمياء والطب، وغيرها.

لحام الليزر الدقيق يعزز رقاقة الميكروفلويديك

رقاقة الموائع الدقيقة هي رقاقة بلاستيكية صغيرة تتضمن عدة خطوات، تشمل تحضير العينة، والتفاعلات الكيميائية الحيوية، واكتشاف النتائج. إلا أن تحويل عدد الكواشف إلى ميكرولترات أو حتى نانولترات أو بيكولترات يتطلب تقنية لحام عالية جدًا.

تقنيات اللحام الشائعة، مثل الموجات فوق الصوتية، والضغط الحراري، واللصق، لها عيوبها. فتقنية الموجات فوق الصوتية معرضة للانسكاب والغبار، بينما تتشوه تقنية الضغط الحراري وتفيض بسهولة، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة الإنتاج.

من ناحية أخرى، يُعدّ اللحام بالليزر تقنية لحام بدون تلامس، تستخدم شعاع ليزر رفيعًا لتوصيل الأجزاء بدقة وسرعة فائقتين. لا تؤثر هذه الطريقة على قناة التدفق، ويمكن أن تصل دقة اللحام إلى 0.1 مم من حافة سلك اللحام إلى قناة التدفق. لا يوجد اهتزاز أو ضوضاء أو غبار أثناء عملية اللحام. تجعلها هذه الطريقة النظيفة خيارًا مثاليًا لتلبية متطلبات اللحام الدقيق للمنتجات البلاستيكية الطبية.

يجب أن يكون اللحام بالليزر مزودًا بمبرد ليزر

لمعالجة رقاقة الموائع الدقيقة بدقة، تحتاج آلة اللحام بالليزر إلى التحكم الدقيق في درجة حرارة الليزر لضمان استقرار خرج شعاع الليزر. لذا، يُعدّ مُبرّد اللحام بالليزر ضروريًا. تتمتع شركة TEYU، المُصنّعة لمبردات الليزر، بخبرة تزيد عن 21 عامًا في تبريد الليزر، مع أكثر من 90 منتجًا مُستخدمًا في أكثر من 100 صناعة. على سبيل المثال، تُوفّر مُبرّدات سلسلة CWFL وضع تحكم مزدوج في درجة الحرارة لتبريد الليزر والبصريات بشكل منفصل. كما تُوفّر تحذيرات الإنذار المتعددة ووظائف Modbus-485 دعمًا قويًا للمعالجة الدقيقة للّحام بالليزر.