Processi di saldatura laser di materiali polimerici in ambito medicale

I processi di saldatura laser costituiscono una tecnica adatta per la giunzione di componenti polimerici di natura termoplastica attraverso processi di fusione e/o di ri-arrangiamento chimico fisico del materiale stesso. In particolare, il processo di saldatura laser in trasmissione è attualmente adoperato per l’unione di polimeri in applicazioni industriali, utilizzando sorgenti laser con lunghezze d'onda che vanno dal visibile all’IR, come i laser a diodi ed i laser Nd:YAG. La radiazione a queste lunghezze d'onda (all’incirca 0.5-1.1μm) è difficilmente assorbita dal polimero puro e trasparente. Per essere in grado di assorbire l'energia laser, è necessario usare materiali opachi aventi alti coefficienti di assorbimento alle lunghezze d’onda adoperate. Ciò può realizzarsi per esempio aggiungendo varie tipologie e quantitativi di riempitivi ai polimeri, come ad esempio PE, PMMA, PVC, PET, etc.. Pertanto, affinchè avvenga la saldatura laser tra i due componenti polimerici a contatto tra loro e leggermente in pressione, uno deve risultare trasparente alla radiazione laser mentre l'altro assorbente in modo da produrre la saldatura all’interfaccia. Il contatto tra le due parti assicura la fusione del polimero assorbente e di conseguenza della parte trasparente. Pertanto, il controllo della pressione tra le due parti, la temperatura e il tipo di irraggiamento giocano un ruolo fondamentale. Nel presente lavoro sono state studiate le condizioni fisico-meccaniche per realizzare giunzioni di polietilene per uso biomedico. In particolare, tali condizioni sperimentali sono state applicate a differenti geometrie di giunti e, pensando a componenti biomedici, sono state studiate geometrie cilindriche cave, giunti a forma di T, etc. allo scopo di simulare l’adesione di cateteri, regolatori di flusso, valvole, raccordi, rubinetti, etc. utilizzati nell’ambito biomedicale.