Ang website na ito ay pinamamahalaan ng isa o higit pang mga negosyong pagmamay-ari ng Informa PLC at lahat ng copyright ay pag-aari nila. Ang rehistradong opisina ng Informa PLC ay 5 Howick Place, London SW1P 1WG.Nakarehistro sa England at Wales.No.8860726.
Ngayon, halos lahat ng precision laser cutting ng mga metal at non-metal ay ginagawa gamit ang mga tool na nilagyan ng fiber lasers o ultrashort pulse (USP) lasers, o minsan pareho. Sa artikulong ito, ipapaliwanag namin ang iba't ibang bentahe ng dalawang laser at tingnan kung paano ginagamit ng parehong manufacturer ang mga laser na ito. s na nagsasama ng mga fiber laser. Gumagawa ang Motion Dynamics ng mga subassemblies, tulad ng mga "pull wire" assemblies na pangunahing ginagamit sa neurology, na gumagamit ng makina na may kasamang USP femtosecond laser at isa sa mga pinakabagong hybrid system kabilang ang femtosecond at fiber laser para sa maximum na flexibility at Versatility.
Sa loob ng maraming taon, ang karamihan sa laser micromachining ay isinagawa gamit ang solid-state nanosecond lasers na tinatawag na DPSS lasers.Gayunpaman, ito ay ngayon ay ganap na nagbago salamat sa pagbuo ng dalawang ganap na magkaibang, at samakatuwid ay komplementary, mga uri ng laser.Orihinal na binuo para sa telekomunikasyon, fiber lasers ay matured sa workhorse materyales na nagpoproseso ng mga laser sa maraming mga industriya, madalas sa near-infrared sa tuwid na mga resulta nito sa tuwid na haba ng wavelength nito. mga laser na compact, lubos na maaasahan, at madaling isama sa mga dalubhasang makina, at sa pangkalahatan ay nag-aalok ng mas mababang halaga ng pagmamay-ari kaysa sa mas lumang mga uri ng laser.Mahalaga para sa micromachining, ang output beam ay maaaring ituon sa isang maliit, malinis na lugar na ilang microns lang ang diyametro, kaya mainam ang mga ito para sa high-resolution na cutting, welding at drilling. Ang kanilang mga output ay napaka-flexible, na may pulso hanggang sa makontrol na mga rate ng 1Hz1 na may mahabang flexible at Hz0 na kontrol. kapangyarihan, sinusuportahan nito ang mabilis na pagputol at pagbabarena.
Gayunpaman, ang isang potensyal na disbentaha ng fiber laser sa micromachining ay ang machining ng maliliit na feature at/o manipis, maselang bahagi. Mahaba (hal. 50 µs) na tagal ng pulso ay nagreresulta sa maliit na halaga ng heat affected zone (HAZ) gaya ng recast na materyal at maliit na pagkamagaspang sa gilid, na maaaring mangailangan ng ilang post-processing. Sa kabutihang palad, mas bagong laserssecond pulses ang pulso na may output sa US—sa huli—sa huli, mas bago ang laserhorte pulses na may pulso sa US—sa wakas Problema sa HAZ.
Sa mga laser ng USP, ang karamihan sa sobrang init na nauugnay sa proseso ng pagputol o pagbabarena ay dinadala sa mga natanggal na mga labi bago ito magkaroon ng oras na kumalat sa nakapalibot na materyal. Ang mga USP laser na may picosecond output ay matagal nang ginagamit sa mga micromachining application na kinasasangkutan ng mga plastik, semiconductor, ceramics, at ilang partikular na metal (picoseconds = 10-12 segundo ng metal na may mataas na kondukt ng buhok, at ang laki ng buhok ng tao). Ang laki ay nangangahulugan na ang mga picosecond laser ay hindi palaging nagbibigay ng pinahusay na mga resulta na magbibigay-katwiran sa tumaas na halaga ng mga naunang USP lasers. Ito ay nagbago na ngayon sa pagdating ng industrial grade femtosecond lasers (femtosecond = 10-15 segundo). Ang isang halimbawa ay ang Coherent Inc.'s Monaco series ng mga laser. Tulad ng fiber lasers, ang kanilang output ay halos lahat ng metal ay maaaring gumamit ng mga ilaw na metal, hindi kinakalawang na pag-drill, at mga kagamitang pang-medikal kasama ang mga metal, hindi kinakalawang na pag-drill. magnesium, cobalt-chromium, titanium, at higit pa, pati na rin ang mga non-metal. Bagama't pinipigilan ng kumbinasyon ng maikling tagal ng pulso at mababang enerhiya ng pulso ang thermal damage (HAZ), tinitiyak ng mataas (MHz) na rate ng pag-uulit ang mga cost-effective na throughput na bilis para sa maraming mga medikal na device na may mataas na halaga.
Siyempre, halos walang sinuman sa aming industriya ang nangangailangan ng isang laser lang. Sa halip, kailangan nila ng laser-based na makina, at marami na ngayong espesyal na makina na na-optimize para sa pagputol at pagbabarena ng mga medikal na device. Isang halimbawa ang Coherent's StarCut Tube series, na maaaring gamitin sa fiber lasers, femtosecond lasers, o bilang hybrid na bersyon na nagsasama ng parehong uri ng laser.
Ano ang ibig sabihin ng espesyalisasyon ng medikal na aparato? Karamihan sa mga device na ito ay ginawa sa limitadong mga batch batay sa mga custom na disenyo. Samakatuwid, ang flexibility at kadalian ng paggamit ay mga pangunahing pagsasaalang-alang. Bagama't maraming mga aparato ay ginawa mula sa mga billet, ang ilang mga bahagi ay dapat na tumpak na ginawa mula sa mga flat billet;dapat hawakan ng parehong makina ang pareho para ma-maximize ang halaga nito. Karaniwang natutugunan ang mga pangangailangang ito sa pamamagitan ng pagbibigay ng multi-axis na kontroladong CNC (xyz at rotary) na paggalaw at user-friendly na HMI para sa simpleng programming at kontrol. Sa kaso ng StarCut Tube, isang bagong opsyon sa pag-load ng tubo ng tubo ay may kasamang side loading magazine (tinatawag na StarFeed) para sa mga tubo na hanggang 3 m ang haba at nagbibigay-daan sa awtomatikong pag-uuri ng produksyon para sa mga putol na produkto.
Ang flexibility ng proseso ng mga makinang ito ay higit pang pinahuhusay sa pamamagitan ng suporta para sa wet at dry cutting at madaling adjustable delivery nozzles para sa mga prosesong nangangailangan ng tulong ng gas. Partikular ding mahalaga ang spatial resolution para sa pagmachining ng napakaliit na bahagi, na nangangahulugan na ang thermomechanical stability ay nag-aalis ng mga epekto ng vibration na kadalasang nakikita sa mga machine shop. Ang hanay ng StarCut Tube ay nakakatugon sa pangangailangang ito sa pamamagitan ng pagbuo ng malaking bilang ng mga elemento ng granite.
Ang NPX Medical ay isang medyo bagong contract manufacturer na nagbibigay ng disenyo, engineering at precision laser cutting services sa mga tagagawa ng medical device. Itinatag noong 2019, ang kumpanya ay nakabuo ng reputasyon sa industriya para sa mga de-kalidad na produkto at pagtugon, na sumusuporta sa isang malawak na hanay ng mga device kabilang ang mga stent, implants, valve stent at flexible delivery tubes para sa magkakaibang mga surgical procedure, spineological na intervention, at mga interbensyon ng neuroneural na may kaugnayan sa iba't ibang bahagi ng katawan, neuronenal rediciac, at neurovascular procedure gastrointestinal surgery.Ang pangunahing laser cutter nito ay ang StarCut Tube 2+2Â na may StarFiber 320FC na may average na kapangyarihan na 200 watts. Ipinaliwanag ni Mike Brenzel, isa sa mga founder ng NPX, na "ang mga tagapagtatag ay nagdadala ng mga taon ng disenyo ng medikal na aparato at karanasan sa pagmamanupaktura — higit sa 90 taon sa kabuuan", na may dating karanasan sa StarCut-like na mga makina na may alam na kaming mga laser cutting na may alam na sa aming mga laser cutting. bilis at kalidad na kailangan namin. Para sa mga device tulad ng makapal na pader na mga tubo at mga balbula sa puso, kailangan namin ng bilis, at ang USP laser ay maaaring masyadong mabagal para sa aming mga pangangailangan. Bilang karagdagan sa mataas na dami ng mga order sa produksyon – dalubhasa kami sa maliliit na batch ng mga bahagi – sa pagitan lamang ng 5 at 150 piraso – ang aming layunin ay kumpletuhin ang maliliit na batch turnaround na ito sa loob lamang ng ilang araw, kabilang ang disenyo, programming, pag-uutos, pag-uutos ng mga kumpanya, pagkatapos ng mga linggong pag-aayos, pag-uutos, at pag-aayos. binanggit ang bilis, binanggit ni Brenzel ang pagiging maaasahan ng makina bilang isang pangunahing bentahe, na hindi nangangailangan ng isang tawag sa serbisyo sa nakalipas na 18 buwan ng halos tuluy-tuloy na operasyon.
Figure 2. Nag-aalok ang NPX ng iba't ibang opsyon sa post-processing. Ang materyal na ipinapakita dito ay T316 stainless steel na may 5mm OD at 0.254mm na kapal ng pader. Ang kaliwang bahagi ay pinutol/microblasted at ang kanang bahagi ay electropolish.
Bilang karagdagan sa mga bahagi ng nitinol, malawakan din ang paggamit ng kumpanya ng cobalt-chromium alloys, tantalum alloys, titanium alloys at maraming uri ng medical stainless steels. Paliwanag ni Jeff Hansen, Laser Processing Manager,: “Ang flexibility ng makina ay isa pang mahalagang asset, na nagpapahintulot sa amin na suportahan ang pagputol ng napaka-magkakaibang hanay ng mga materyales, kabilang ang tube at flat.Maaari naming ituon ang beam pababa sa isang 20-micron na lugar, na kapaki-pakinabang para sa higit pang mga manipis na tubo ay lubhang kapaki-pakinabang.Ang ilan sa mga tube na ito ay 0.012″ ID lamang, at ang mataas na ratio ng peak power sa average na kapangyarihan ng pinakabagong fiber lasers ay nagpapalaki sa aming cutting speed habang nagbibigay pa rin ng ninanais na kalidad ng gilid.Talagang kailangan namin ang bilis ng mas malalaking produkto na may diameter sa labas na hanggang 1 pulgada."
Bilang karagdagan sa precision cutting at mabilis na pagtugon, nag-aalok din ang NPX ng buong hanay ng mga post-processing na teknolohiya, pati na rin ang mga komprehensibong serbisyo sa disenyo na gumagamit ng malawak na karanasan nito sa industriya. Kabilang sa mga diskarteng ito ang electropolishing, sandblasting, pag-aatsara, laser welding, heat setting, forming, passivation, Af temperature testing, at fatigue testing, na lahat ay sinasabing susi sa paggamit ng Nitinol na proseso ng pag-aayos, ang lahat ng ito ay susi sa paggamit ng Nitinol na proseso ng pag-aayos. kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang mataas na nakakapagod o nakakapagod na aplikasyon.Halimbawa, ang isang nakakapagod na bahagi tulad ng balbula ng puso ay maaaring yumuko ng isang bilyong beses sa buong buhay nito bilang isang post-processing Bilang isang hakbang, mahalagang gumamit ng sandblasting upang mapataas ang radius ng lahat ng mga gilid.Ngunit ang mga low-fatigue na bahagi tulad ng mga delivery system o guidewires ay kadalasang hindi nangangailangan ng malawak na post-processing.”Sa mga tuntunin ng kadalubhasaan sa disenyo, paliwanag ni Brenzel, mayroon na ngayong hanggang Tatlong-kapat ng mga kliyente ang gumagamit din ng kanilang mga serbisyo sa disenyo upang samantalahin ang tulong at kasanayan ng NPX sa pagkuha ng pag-apruba ng FDA. Napakahusay ng kumpanya sa paggawa ng konsepto ng "napkin sketch" sa isang produkto sa huling anyo nito sa maikling panahon.
Ang Motion Dynamics (Fruitport, MI) ay isang tagagawa ng mga custom na miniature spring, medical coil at wire assemblies na ang misyon ay lutasin ang mga problema ng customer, gaano man kakomplikado o tila imposible, sa pinakamaikling panahon na posible. Sa mga medikal na device, pangunahing binibigyang-diin nito ang mga kumplikadong assemblies para sa neurovascular surgery, kabilang ang disenyo, produksyon, at pagpupulong ng mga de-kalidad na wire assemblies, kasama ang mga wire assemblies na may mataas na kalidad na mga wire assemblies para sa mga wire assemblies.
Gaya ng nabanggit kanina, ang pagpili ng fiber o USP laser ay isang bagay ng engineering preference gayundin ang uri ng kagamitan at proseso na sinusuportahan.Chris Witham, President of Motion Dynamics, ay nagpaliwanag: “Batay sa isang modelo ng negosyo na lubos na nakatutok sa mga produktong neurovascular, maaari kaming maghatid ng magkakaibang mga resulta sa disenyo, pagpapatupad at serbisyo.Gumagamit lamang kami ng laser cutting upang makagawa ng mga sangkap na ginagamit namin sa loob ng bahay., upang gumawa ng mataas na halaga, "mahirap" na mga bahagi na naging aming espesyalidad at reputasyon;hindi kami nag-aalok ng laser cutting bilang isang serbisyo sa kontrata.Nalaman namin na karamihan sa mga laser cut na ginagawa namin ay pinakamahusay na ginawa gamit ang mga USP laser, at sa loob ng maraming taon ay gumagamit ako ng StarCut Tube sa isa sa mga laser na ito.Dahil sa malakas na demand para sa aming mga produkto, mayroon kaming dalawang 8 oras na shift sa isang araw, minsan kahit tatlong shift, at sa 2019 kailangan naming kumuha ng isa pang StarCut Tube upang suportahan ang Paglago na ito.Ngunit sa pagkakataong ito, nagpasya kaming sumama sa isa sa mga bagong hybrid na modelo ng femtosecond USP laser at fiber laser.Ipinares din namin ito sa isang StarFeed loader/unloader upang ganap naming ma-automate ang pagputol – inilalagay lang ng operator ang blangko Ang tubo ay nilo-load sa feeder at sinimulan ang software operating program para sa produkto.
Figure 3. Ang nababaluktot na hindi kinakalawang na asero na delivery tube (ipinapakita sa tabi ng isang pambura ng lapis) ay pinutol gamit ang isang Monaco femtosecond laser.
Idinagdag ni Witham na habang ginagamit nila paminsan-minsan ang makina para sa flat cutting, higit sa 95 porsiyento ng kanilang oras ay ginugugol sa paglikha o pagbabago ng mga cylindrical na produkto para sa kanilang mga steerable catheter assemblies, katulad ng hypotubes, coils at spirals, kabilang ang pagputol ng mga profiled na tip at Cut holes. Ang mga bahaging ito ay ginagamit sa huli sa mga pamamaraan tulad ng aneurysm repair at thrombus na pag-alis ng mga metal na plato, nangangailangan ito ng mga stainless na plato ng metal, at mga stainless na plato. .
Figure 4. Ang Motion Dynamics ay gumagamit din ng laser welding nang malawakan. Sa itaas, ang coil ay hinangin sa laser cut tube.
Ano ang mga opsyon sa laser? Ipinaliwanag ni Withham na ang mahusay na kalidad ng gilid at kaunting mga kerf ay kritikal para sa karamihan ng kanilang mga bahagi, kaya mas gusto nila sa una ang mga USP laser. Bukod pa rito, wala sa mga materyales na ginagamit ng kumpanya ang maaaring maputol ng isa sa mga laser na ito, kabilang ang maliliit na bahagi ng ginto na ginagamit bilang mga radiopaque marker sa ilan sa mga produkto nito. ang optika ay maaaring magbigay ng mas mataas na bilis," sabi niya. "Ngunit dahil sa aming partikular na pagtutok sa aplikasyon, kadalasang nangangahulugan ito ng ilang uri ng post-processing, tulad ng paglilinis ng kemikal at ultrasonic o electropolishing.Kaya't ang pagkakaroon ng hybrid na makina ay nagpapahintulot sa amin na pumili kung aling pangkalahatang proseso - USP lamang o fiber at post-processing Handling - Pinakamahusay para sa bawat bahagi.Nagbibigay-daan ito sa amin na tuklasin ang posibilidad ng hybrid machining ng parehong bahagi, lalo na kung saan kasangkot ang mas malalaking diameter at kapal ng pader: kahit mabilis na pagputol gamit ang fiber laser, Pagkatapos ay gumamit ng femtosecond laser para sa fine cutting.Inaasahan niya na ang USP laser ay mananatiling kanilang unang pagpipilian dahil karamihan sa kanilang mga laser cut ay may kasamang kapal ng pader sa pagitan ng 4 at 6 thou, bagama't nakatagpo sila ng mga kapal ng pader mula 1-20 thou.Hindi kinakalawang na asero na mga tubo sa pagitan mo.
Sa konklusyon, ang pagputol ng laser at pagbabarena ay mga pangunahing proseso sa paggawa ng iba't ibang kagamitang medikal. Ngayon, salamat sa mga pagsulong sa pangunahing teknolohiya ng laser at lubos na na-optimize na mga makina na na-configure para sa mga partikular na pangangailangan ng industriya, ang mga prosesong ito ay mas madaling gamitin at naghahatid ng mas mahusay na mga resulta kaysa dati.