Kjo faqe interneti operohet nga një ose më shumë biznese në pronësi të Informa PLC dhe të gjitha të drejtat e autorit janë në pronësi të tyre. Zyra e regjistruar e Informa PLC është 5 Howick Place, Londër SW1P 1WG.Regjistruar në Angli dhe Uells.Nr.8860726.
Sot, pothuajse e gjithë prerja me lazer me precizion të metaleve dhe jometaleve kryhet duke përdorur mjete të pajisura me lazer me fibra ose lazer me impuls ultrashort (USP), ose ndonjëherë të dyja. Në këtë artikull, ne do të shpjegojmë avantazhet e ndryshme të dy lazerëve dhe do të shohim se si të dy prodhuesit i përdorin këta lazer. , implante dhe tuba fleksibël, duke përdorur makineri që përfshijnë lazer me fibra. Motion Dynamics prodhon nëngrupe, të tilla si montime "tërheqëse teli" të përdorura kryesisht në neurologji, duke shfrytëzuar një makinë që përfshin një lazer femtosekond USP dhe një nga sistemet hibride më të fundit duke përfshirë fletosekondën e përkulshme dhe qëndrueshmërinë maksimale.
Për shumë vite, shumica e mikropërpunimit me lazer janë kryer duke përdorur lazer nanosekonda në gjendje të ngurtë të quajtur lazer DPSS. Megjithatë, kjo tani ka ndryshuar plotësisht falë zhvillimit të dy llojeve lazer krejtësisht të ndryshme dhe për rrjedhojë plotësuese. Fillimisht të zhvilluara për telekomunikacionet, lazerët me fibra janë maturuar në lazer për përpunimin e materialeve të punës, shpesh në arkitekturën e saj të suksesshme në shumë industri. dhe shkallëzueshmëri të drejtpërdrejtë të fuqisë. Kjo rezulton në lazer që janë kompakt, shumë të besueshëm dhe të lehtë për t'u integruar në makineri të specializuara dhe përgjithësisht ofrojnë një kosto më të ulët pronësie sesa llojet e vjetra të laserëve. Më e rëndësishmja për mikropërpunimin, rrezja dalëse mund të fokusohet në një vend të vogël dhe të pastër me diametër të vetëm disa mikron, kështu që ato janë gjithashtu ideale për prerje dhe shpime me shpejtësi të lartë. lable, me shpejtësi pulsi që variojnë nga një goditje e vetme deri në 170 kHz. Së bashku me fuqinë e shkallëzueshme, kjo mbështet prerjen dhe shpimin e shpejtë.
Megjithatë, një disavantazh i mundshëm i lazerëve me fibra në mikropërpunim është përpunimi i veçorive të vogla dhe/ose pjesëve të holla e delikate. Kohëzgjatja e gjatë (p.sh., 50 µs) pulsi rezulton në një sasi të vogël të zonës së prekur nga nxehtësia (HAZ), si p.sh. materiali i ripërpunuar dhe vrazhdësia e vogël e skajit, e cila mund të kërkojë pak përpunim të ri. Impulset e daljes në sekondë - eliminoni problemin HAZ.
Me lazerët USP, pjesa më e madhe e nxehtësisë shtesë që lidhet me procesin e prerjes ose shpimit mbartet në mbeturinat e nxjerra përpara se të ketë kohë për t'u shpërndarë në materialin përreth. Lazerët USP me dalje pikosekondi janë përdorur prej kohësh në aplikimet e mikropërpunimit që përfshijnë plastikë, gjysmëpërçues, qeramikë dhe metale të caktuara (10 me madhësi pikosekonda 2 për flokun njerëzor, pikosekondër 2 përmasa të vogla). Përçueshmëria e lartë termike e metalit dhe përmasat e vogla nënkuptojnë që lazerët pikosekonda nuk ofrojnë gjithmonë rezultatet e përmirësuara që do të justifikonin koston e rritur të lazerëve të mëparshëm USP. Kjo tani ka ndryshuar me ardhjen e lazerëve femtosekondë të shkallës industriale (femtosecond = 10-15 sekonda). Një shembull është Coherent fistersco-second. , që do të thotë se ata mund të presin ose shpojnë të gjitha metalet e përdorura në pajisjet mjekësore, duke përfshirë çelikun inoks, platinin, arin, magnezin, kobalt-kromin, titanin dhe më shumë, si dhe jometalet. Ndërkohë që kombinimi i kohëzgjatjes së shkurtër të pulsit dhe energjisë së ulët të pulsit parandalon dëmtimin termik (HAZ), pajisjet mjekësore me shpejtësi të lartë (MHz) të përsëritjes së shpejtë të shumëfishtë.
Natyrisht, pothuajse askush në industrinë tonë nuk ka nevojë për vetëm një lazer. Në vend të kësaj, ata kanë nevojë për një makinë me bazë lazeri dhe tani ka shumë makina të specializuara të optimizuara për prerjen dhe shpimin e pajisjeve mjekësore. Një shembull është seria StarCut Tube e Coherent, e cila mund të përdoret me lazer me fibra, lazer femtosekonda ose si një version hibrid inkorporuar me lazer.
Çfarë do të thotë specializimi i pajisjeve mjekësore?Shumica e këtyre pajisjeve prodhohen në grupe të kufizuara bazuar në dizajne të personalizuara. Prandaj, fleksibiliteti dhe lehtësia e përdorimit janë konsideratat kryesore. Ndërsa shumë pajisje prodhohen nga billet, disa komponentë duhet të përpunohen me saktësi nga biletat e sheshta;e njëjta makinë duhet t'i trajtojë të dyja për të maksimizuar vlerën e saj.Këto nevoja zakonisht plotësohen duke ofruar lëvizje të kontrolluar CNC me shumë boshte (xyz dhe rrotullues) dhe një HMI miqësore për përdoruesit për programim dhe kontroll të thjeshtë. Në rastin e StarCut Tube, një opsion i ri i modulit të ngarkimit të tubit vjen me një magazinë ngarkimi anësor (i quajtur StarFeed) për prodhime me gjatësi të plotë dhe automatizuar deri në 3 m për produkte të prera dhe të larta.
Fleksibiliteti i procesit të këtyre makinerive përmirësohet më tej nga mbështetja për prerjen e lagësht dhe të thatë dhe grykat e shpërndarjes lehtësisht të rregullueshme për proceset që kërkojnë gaz ndihmës. Rezolucioni hapësinor është gjithashtu veçanërisht i rëndësishëm për përpunimin e pjesëve shumë të vogla, që do të thotë se stabiliteti termomekanik eliminon efektet e dridhjeve që hasen shpesh në dyqanet e makinerive. Gama e madhe e ndërtimit të tubave StarCut me një numër të madh elementësh të prerjes plotëson këtë nevojë të madhe.
NPX Medical është një prodhues mjaft i ri me kontratë që ofron dizajn, inxhinieri dhe shërbime precize të prerjes me lazer për prodhuesit e pajisjeve mjekësore. E themeluar në vitin 2019, kompania ka krijuar një reputacion në industri për produkte cilësore dhe përgjegjshmëri, duke mbështetur një gamë të gjerë pajisjesh duke përfshirë stentet, implantet, stentet e valvulave dhe tubat fleksibël të shpërndarjes, duke përfshirë procedura të ngjashme me kartela të ndryshme. Kirurgjia ortopedike, gjinekologjike dhe gastrointestinale. Prerësi kryesor i saj me lazer është StarCut Tube 2+2Â me një StarFiber 320FC me një fuqi mesatare prej 200 watts.Mike Brenzel, një nga themeluesit e NPX, shpjegoi se "themeluesit sjellin vite përvojë në pajisje mjekësore duke përdorur më shumë se 9 vjet përvojë me pajisje mjekësore me më shumë se 9 vjet me manufact C. lazerët. Shumë nga puna jonë përfshin prerjen e Nitinol dhe ne tashmë e dimë se lazerët me fibra mund të ofrojnë shpejtësinë dhe cilësinë që ne kemi nevojë. Për pajisjet si tubat me mure të trasha dhe valvulat e zemrës, ne kemi nevojë për shpejtësi dhe lazeri USP mund të jetë shumë i ngadaltë për nevojat tona. Përveç porosive të prodhimit me volum të lartë - ne jemi të specializuar në grupe të vogla pjesësh - vetëm nga 5 deri në 15 ditë të plotë, duke përfshirë programin tonë të projektimit nga pak deri në 10 ditë. , prerja, formimi, pas-përpunimi dhe inspektimi, krahasuar me javët pas vendosjes së një porosie për kompanitë më të mëdha.” Përveç përmendjes së shpejtësisë, Brenzel përmendi besueshmërinë e makinës si një avantazh të madh, duke mos kërkuar një telefonatë të vetme shërbimi gjatë 18 muajve të fundit të funksionimit pothuajse të vazhdueshëm.
Figura 2. NPX ofron një shumëllojshmëri opsionesh të pas-përpunimit. Materiali i paraqitur këtu është çelik inox T316 me një OD 5mm dhe trashësi muri 0.254mm. Pjesa e majtë është prerë/mikroblastuar dhe pjesa e djathtë është e polistruar.
Përveç pjesëve të nitinolit, kompania përdor gjerësisht edhe lidhjet e kobalt-kromit, lidhjet e tantalit, lidhjet e titanit dhe shumë lloje çeliku inox mjekësor.Ne mund ta fokusojmë rrezen poshtë në një pikë 20 mikron, e cila është e dobishme për më shumë Tubat e hollë janë shumë të dobishëm.Disa prej këtyre tubave janë vetëm 0,012″ ID, dhe raporti i lartë i fuqisë maksimale ndaj fuqisë mesatare të lazerëve më të fundit të fibrave maksimizon shpejtësinë tonë të prerjes duke siguruar ende cilësinë e dëshiruar të skajit.Ne kemi nevojë absolutisht për shpejtësinë e produkteve më të mëdha me një diametër të jashtëm deri në 1 inç.”
Përveç prerjes me precizion dhe reagimit të shpejtë, NPX ofron gjithashtu një gamë të plotë teknologjish të pas-përpunimit, si dhe shërbime gjithëpërfshirëse të projektimit që shfrytëzojnë përvojën e saj të gjerë në industri. Këto teknika përfshijnë elektropolizim, spërkatje me rërë, turshi, saldim me lazer, përcaktimin e nxehtësisë, formimin, pasivimin, testimin e temperaturës Af, dhe testimin e lodhjes, të gjitha testimi i fiksimit të pëlhurës. nzel tha, “zakonisht varet nëse po flasim për një aplikim me lodhje të lartë apo me lodhje të ulët.Për shembull, një pjesë me lodhje të lartë si valvula e zemrës mund të përkulet një miliardë herë gjatë jetës së saj si pas përpunimit.Por komponentët me lodhje të ulët si sistemet e dorëzimit ose telat udhëzues shpesh nuk kërkojnë një pas-përpunim të gjerë.”Për sa i përket ekspertizës së dizajnit, shpjegon Brenzel, tani ka rreth tre të katërtat e klientëve që përdorin gjithashtu shërbimet e tyre të dizajnit për të përfituar nga ndihma dhe aftësitë e NPX në marrjen e miratimit nga FDA. Kompania është shumë e mirë në kthimin e konceptit të "skicës së pecetës" në një produkt në formën e tij përfundimtare në një periudhë të shkurtër kohore.
Motion Dynamics (Fruitport, MI) është një prodhues i sustave miniaturë me porosi, mbështjelljeve mjekësore dhe montimeve me tela, misioni i të cilit është të zgjidhë problemet e klientëve, sado të ndërlikuara apo në dukje të pamundura, në kohën më të shkurtër të mundshme. Në pajisjet mjekësore, ajo thekson kryesisht montimet komplekse për kirurgji neurovaskulare, duke përfshirë dizajnin, prodhimin dhe montimin e pajisjeve të tilla tërheqëse, të tilla si montimet me tela. ” kuvendet.
Siç u përmend më herët, zgjedhja e fibrave ose lazerit USP është një çështje e preferencës inxhinierike, si dhe llojit të pajisjeve dhe proceseve të mbështetura.Chris Witham, President i Motion Dynamics, shpjegoi: “Bazuar në një model biznesi që është shumë i fokusuar në produktet neurovaskulare, ne mund të ofrojmë rezultate të diferencuara në dizajn, ekzekutim dhe shërbim.Ne përdorim vetëm prerje me lazer për të prodhuar komponentët që përdorim në shtëpi., për të prodhuar komponentët me vlerë të lartë, "të vështirë" që janë bërë specialiteti dhe reputacioni ynë;ne nuk ofrojmë prerje me lazer si shërbim me kontratë.Ne kemi zbuluar se shumica e prerjeve me lazer që kryejmë bëhen më së miri me lazer USP, dhe për shumë vite unë kam përdorur një tub StarCut me një nga këta lazer.Për shkak të kërkesës së madhe për produktet tona, ne kemi dy ndërrime 8 orëshe në ditë, ndonjëherë edhe tre turne, dhe në vitin 2019 duhet të blejmë një tjetër StarCut Tube për të mbështetur këtë rritje.Por këtë herë, ne vendosëm të shkojmë me një nga modelet e reja hibride të lazerëve femtosecond USP dhe lazerëve me fibra.Ne gjithashtu e çiftuam atë me një ngarkues/shkarkues StarFeed në mënyrë që të mund të automatizonim plotësisht prerjen - operatori thjesht vendos boshllëkun Tubi ngarkohet në ushqyes dhe programi operativ i softuerit për produktin fillon.
Figura 3. Ky tub fleksibël dërgimi prej çeliku inoks (i paraqitur pranë një gome lapsi) është prerë me një lazer femtosekond Monaco.
Witham shton se ndërkohë që ata përdorin herë pas here makinën për prerje të sheshtë, më shumë se 95 për qind e kohës së tyre shpenzohet duke krijuar ose modifikuar produkte cilindrike për asambletë e tyre të kateterit të drejtuar, përkatësisht hipotubat, bobinat dhe spirale, duke përfshirë prerjen e majave të profilizuara dhe vrimat e prerjes. shumëllojshmëri metalesh duke përfshirë çelik inox, ari të pastër, platin dhe nitinol.
Figura 4. Motion Dynamics gjithashtu përdor gjerësisht saldimin me lazer. Më sipër, spiralja është ngjitur në tubin e prerë me lazer.
Cilat janë opsionet e lazerit? Witham shpjegoi se cilësia e shkëlqyer e skajit dhe gërvishtjet minimale janë kritike për shumicën e komponentëve të tyre, kështu që ata fillimisht preferuan lazerët USP. Për më tepër, asnjë nga materialet që përdor kompania nuk mund të pritet nga një prej këtyre lazerëve, duke përfshirë komponentët e vegjël të arit të përdorur si shënues radiopakë në disa prej produkteve të saj. Por ai shtoi se opsionet e reja të përkuljes dhe optimizimit të SHBA-së, duke i optimizuar ato, duke përfshirë edhe opsionet e reja të fiksimit të SHBAx /Çështjet e cilësisë së skajeve.” Nuk ka dyshim se fibra optike mund të ofrojë shpejtësi më të larta,” tha ai. “Por për shkak të fokusit tonë të veçantë të aplikimit, kjo zakonisht nënkupton një lloj përpunimi pas përpunimit, si pastrimi kimik dhe tejzanor ose elektropolimi.Pra, të paturit e një makinerie hibride na lejon të zgjedhim se cilin proces të përgjithshëm – USP vetëm ose Trajtimi me fibra dhe pas përpunimit – Optimumi për secilin komponent.Kjo na lejon të eksplorojmë mundësinë e përpunimit hibrid të të njëjtit komponent, veçanërisht kur përfshihen diametra më të mëdhenj dhe trashësi muri: madje edhe prerje të shpejtë me lazer me fibra, pastaj përdorni një lazer femtosekond për prerje të imët.Ai pret që lazeri USP të mbetet zgjedhja e tyre e parë, sepse shumica e prerjeve të tyre me lazer përfshijnë trashësi muri midis 4 dhe 6 mijë, megjithëse ato hasin trashësi muri që variojnë nga 1-20 mijë.Tuba prej çeliku inox mes jush.
Si përfundim, prerja dhe shpimi me lazer janë procese kyçe në prodhimin e pajisjeve të ndryshme mjekësore. Sot, falë përparimeve në teknologjinë bazë të lazerit dhe makinerive shumë të optimizuara të konfiguruara për nevojat specifike të industrisë, këto procese janë më të lehta për t'u përdorur dhe japin rezultate më të mira se kurrë më parë.