Biomateriaalien laserliittäminen

Abstract

Tämän työn tavoitteena oli tutkia, onko biohajoavien polymeerien laserhitsaaminen toisiinsa mahdollista sekä tehdä kirjallisuusselvitys biomateriaalien laserliittämisestä. Tutkittavaksi valitut materiaaliparit valittiin niin, että polylaktidin stereokopolymeeriin P(L/D)LA 96/4 sekä laktidin ja glykolidin kopolymeeriin PLGA 85/15 laserhitsattiin muita polymeerejä ja bioaktiivisia lasipolymeerikomposiitteja. Käytetyistä materiaaleista valmistettiin ahtopuristamalla 0,4 mm ohuita levyjä, joista stanssattiin puolikkaan koiranluumallisen vetokoesauvan muotoisia kappaleita laserhitsausta varten. Ahtopuristetuista levyistä tutkittiin spektrofotometrillä niiden läpäisy- ja absorbtiokyky sähkömagneettiselle säteilylle tietyillä aallonpituuksilla. Tämä tehtiin, koska tavanomaisessa polymeerien läpisäteilylaserhitsauksessa toisen laserhitsattavista kappaleista pitää läpäistä käytetyn aallonpituista lasersädettä ja toisen absorboida sitä. Työssä laserhitsattiin polymeerejä toisiinsa kahdella eri menetelmällä. Kuitulaserilla laserhitsattaessa käytettiin Clearweld®-tekniikkaa, jossa hyödynnettiin lasersädettä absorboivaa apuainetta. Käytetty kuitulaserin aallonpituus oli 1090 nm. Toisena menetelmänä oli työn yhteydessä kehitetty uusi laserhitsausmenetelmä, jonka avulla on mahdollista laserhitsata diodilaserilla toisiinsa ohuita lasersädettä heikosti absorboivia polymeerikappaleita ilman lasersädettä absorboivia apuaineita. Diodilaserin aallonpituus oli 940 nm.