Будущее лазерного микропроизводства на рынках медицинского оборудования

1 октября 2019 г. Автор: Спонсорский контент

Лазерные микропроизводственные технологии и их влияние на производство медицинского оборудования Лазерное микропроизводство представляет собой совокупность технологий, разработанных для удовлетворения постоянно растущего спроса на микромасштабное производство на рынках медицинского оборудования и передовой диагностики. Эти технологии включают лазерную абляцию, лазерную резку, лазерное сверление и лазерную сварку.

Каждая технология удовлетворяет общую потребность производителей медицинского оборудования в изготовлении микромасштабных медицинских устройств из металлов или полимеров. Преимущество использования лазера перед традиционными механическими процессами включает отсутствие контакта с деталями, возможность получения микронных характеристик и минимальное тепловложение. Эти совокупные преимущества позволяют осуществлять миниатюризацию в различных приложениях медицинского оборудования, обеспечивая прямой путь от прототипирования к производству.

В этой статье подробно описаны технологии лазерного микропроизводства и их применение в медицинских устройствах.

Лазерная абляция оказалась полезным процессом для передового микропроизводства медицинских устройств, поскольку она предлагает широкий спектр совместимости материалов, что приводит к разнообразию масштабов продукции.

Лазерная абляция продолжает набирать популярность и спрос, поскольку инженеры-исследователи понимают ее преимущества в миниатюризации устройств.

Примеры применения медицинского оборудования:

3-D лазерная абляция

Одним из примеров является 3-D абляция, процесс, разработанный для удовлетворения неудовлетворенных потребностей клиентов на нейроваскулярном рынке.

ИспытаниеЗаказчику требовалась металлическая деталь, которая была бы в десять раз меньше той, которую мог обеспечить швейцарский процесс обработки с ЧПУ.

Решение

На рисунках 2 и 3 приведены примеры применения трехмерной абляции.

Еще одним уникальным применением лазерной абляции является лазерная зачистка проводов. Этот процесс включает в себя удаление внешнего покрытия, чтобы обнажить подстилающий слой или металлический сердечник проволоки.

Испытание На рисунке 4 мы показываем поперечные сечения идеальной проволоки с многослойным покрытием (I) и реальной проволоки с (преувеличенными) проблемами неконцентричности (II). Слои покрытия в некоторых местах толще, а в других тоньше. Если мы зачистим проволоку лазером в разомкнутом режиме (т. е. подадим одинаковое количество импульсов во всех положениях вращения), то конечным результатом будет неровная, неравномерно зачищенная проволока с оставшимися слоями покрытия, а также вероятность повреждения сердцевины. повреждение проволоки в некоторых местах вращения (III, IV).

Решение Чтобы обеспечить 100% удаление каждого слоя покрытия и минимизировать нежелательное проникновение в следующий слой, компания Resonetics разработала и запатентовала уникальную систему управления процессом с замкнутым контуром под названием ASSURE End Point Detection™. Контролируя плазменный шлейф в точке абляции, чья характеристика различает материалы последующих слоев и определяет наличие и тип оставшегося материала, лазер может включаться и выключаться, чтобы не проникнуть слишком глубоко в более тонкие участки покрытия проволоки или не удалить его слишком сильно. немного в более толстых срезах (V, VI).

Основное преимущество ASSURE End Point Detection™ заключается в том, что с проволоки с покрытием можно снимать равномерную и последовательную зачистку, независимо от неизбежных изменений покрытия проволоки от партии к партии или даже на одной катушке.

Для лазерной резки обычно используется Nd:YAG или волоконный лазер. В дополнение к использованию этих лазеров компания Resonetics также разработала сверхбыструю (пикосекундную и фемтосекундную) лазерную резку для устранения подвода тепла, что сводит к минимуму последующую обработку детали.

Сверхбыструю лазерную резку можно использовать для различных типов металлов и полимеров, включая следующие преимущества: отсутствие зоны термического воздействия, чистые края реза и отсутствие заусенцев.

На рисунках 6 и 7 показаны примеры применения лазерной резки.

Примеры применения медицинского оборудования:

Приложения и достижения для индустрии медицинского оборудования

Гипотрубки, вырезанные лазером (LCT), полученные в процессе PRIME™, имеют множество преимуществ по сравнению с традиционными методами изготовления катетеров (такими как конструкция плетеной катушки). Ниже приведены основные преимущества компонентов катетера PRIME™ Laser Cut LCT: