Większość urządzeń medycznych, zwłaszcza wielokrotnego użytku, jest wykonana z pewnego rodzaju stali nierdzewnej. Technologia cięcia laserowego tych stali nierdzewnych jest szeroko znana i szeroko stosowana. Laser światłowodowy z impulsem nanosekundowym jest głównym wyborem do produkcji wyrobów ze stali nierdzewnej, ponieważ lasery te mogą zapewnić większą prędkość i wyższą przepustowość. Lasery femtosekundowe (fs) są używane tylko do cięcia bardzo cienkich rur fal morskich, elementów z delikatnymi detalami lub zastosowań wymagających doskonałej jakości krawędzi zapewnianej przez takie lasery.
Cięcie innych „niszowych” metali używanych w produkcji urządzeń medycznych (MDM) często stwarza różne wyzwania, ale wszechstronność cięcia laserowego prawie zawsze zapewnia doskonałe rozwiązania. Zobaczmy, jak/dlaczego laserowe cięcie metali można zastosować do trzech zupełnie różnych rodzajów metali: magnezu, stopu niklowo-tytanowego i platyny (a także złota).
Cięcie laserem femtosekundowym nośnika magnezowego
W samych Stanach Zjednoczonych co roku wszczepia się pacjentom ponad 2 miliony stentów. Cięcie laserowe, zwłaszcza cięcie laserem femtosekundowym, jest idealnym wyborem do produkcji tych podpór, ponieważ może z łatwością zapewnić wymaganą jakość krawędzi i znacznie zmniejszyć potrzebę mechanicznej lub chemicznej obróbki końcowej. Ważne jest również, aby w pełni zintegrowane automaty upraszczały cięcie 3D wykrojów rurowych. Maszyny te obsługują cięcie na mokro, co pomaga zapewnić, że tylna ściana nie ulegnie uszkodzeniu termicznemu podczas cięcia bardzo cienkich rur.
Ponieważ umiejscowienie stentu może czasami ponownie tworzyć bloki i powodować niedrożność naczyń, powodując restenozę, w ostatnich latach stosowanie stentów biowchłanialnych w celu rozwiązania tego problemu staje się coraz bardziej powszechne. Najwcześniejsze biowchłanialne rusztowanie zostało wykonane z substancji organicznych, takich jak kwas polimlekowy (PLLA). Początkowo zastosowano zielony laser pikosekundowy, ale wynik nie był idealny. Dlatego laser femtosekundowy został szybko przyjęty i stał się de facto standardem. Następnie naukowcy opracowali wchłanialny stent metalowy (magnezowy) jako kolejny materiał alternatywny. Właściwości termiczne magnezu oznaczają, że obróbka laserem światłowodowym spowoduje nietypowy problem, to znaczy, że powierzchnia cięcia będzie wytwarzać małe kropelki metalu. Kropelki te należy usunąć poprzez czyszczenie mechaniczne. Może to jednak uszkodzić cienkie kolumny wymagane w wielu projektach podpór; Ta dodatkowa obróbka może skutkować wydajnością zaledwie 50 procent. Dlatego laser femtosekundowy ponownie stał się standardową technologią cięcia.
Cięcie laserem światłowodowym stopu Ni-Ti
Stop niklowo-tytanowy lub „metal z pamięcią” ma specjalne właściwości, takie jak supersprężystość i pamięć kształtu. Te cechy sprawiają, że ma pewne zalety, które mogą być stosowane w niektórych różnych instrumentach wszczepialnych i chirurgii, w tym TAVR.
Obecnie większość produktów rurowych ze stopów niklowo-tytanowych ma średnicę w zakresie 3-6 mm. Cięcie laserem światłowodowym może zapewnić im jednocześnie dobrą przepustowość i jakość krawędzi. Dokładność cięcia to problem, który należy wziąć pod uwagę przy wyborze maszyn o wysokiej stabilności i powtarzalności.
Erozyjne cięcie platyny
W większości dzisiejszych zastosowań w produkcji urządzeń medycznych idealnymi metodami cięcia laserowego są zwykle cięcie laserem światłowodowym i cięcie laserem femtosekundowym. Jednak kilku producentów zamiast tego stosuje nowy proces zwany „cięciem erozyjnym”. Firma wykorzystuje tę technologię jako tanią alternatywę dla cięcia laserem femtosekundowym do wytwarzania produktów, w tym do zastosowań medycznych i biotechnologicznych oraz komponentów na bazie platyny stosowanych w ogniwach paliwowych.
„Tradycyjna metoda cięcia nie nadaje się do cienkich części, ponieważ wokół wytwarza się zbyt dużo ciepła i nie jest w stanie utrzymać małych konstrukcji ważących zaledwie kilka gramów. Cięcie erozyjne pozwala uniknąć tych problemów”. Cięcie erozyjne wykorzystuje technologię szybkiego skanowania galwanometru, która jest zwykle używana do znakowania. W rzeczywistości pierwszym zastosowaniem jest laser światłowodowy o mocy 20 W, który jest systemem częściej używanym do wykonywania operacji znakowania/grawerowania.
„Cięcie erozyjne to nie tylko użycie jednego przejścia skupionego lasera do cięcia, ale co najmniej dziesiątki, a czasem nawet tysiące powtarzających się laserów, ablacja kilku mikronów materiału na raz. Ale dzięki szybkim galwanometrom nawet do tysięcy operacji można ukończyć w ciągu kilku minut. Ta unikalna technologia ma zastosowanie do prawie każdego metalu i innych twardszych materiałów (takich jak ceramika)”
O HGTECH: HGTECH jest pionierem i liderem zastosowań przemysłowych laserów w Chinach oraz autorytatywnym dostawcą globalnych rozwiązań w zakresie obróbki laserowej. Kompleksowo zaaranżowaliśmy inteligentne maszyny laserowe, linie produkcyjne do pomiarów i automatyzacji oraz inteligentną konstrukcję fabryki, aby zapewnić całościowe rozwiązania dla inteligentnej produkcji.
