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          激光設備在醫療器械行業中的四大用途

          發表時間:2020-08-17 09:44:37   瀏覽量:971
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          激光技術廣泛應用于醫療器械制造過程,包括打標、焊接、切割、微加工等,是名副其實的“瑞士軍刀”。這里介紹工業激光在醫療器械制造中的四大用途,以及采用的最合適有效的激光器。

          1. 激光打標——用于對公司、產品和零件的信息標識和可追溯

          激光打標機

          我們常見的醫療器材,包括骨螺釘、起搏器、聽覺植入器和內窺鏡器械等,都會用激光打上標識。激光打標能夠永久提供公司和產品信息,具有耐腐蝕性從而確保長期可追溯性,是一種直接標識部件的方法(DPM),也是美國食品藥品監督管理局FDA認可的標識方法。

          有幾種不同的激光器適用于激光打標。根據波長、激光介質或脈沖持續時間不同,這些激光器可分為紫外(UV)、紅外(IR)、遠紅外(FIR)和超短脈沖(USP)皮秒和飛秒激光器。選擇哪一種激光器,取決于產品材料。

          對于采用不銹鋼材料的醫療設備,標識必須滿足以下條件:

          耐腐蝕

          無表面夾雜物

          生物相容性

          能夠經受多次清洗

          對于不銹鋼,采用USP激光器能夠滿足以上條件,并能夠通過嚴格的熱硝酸測試,獲得最佳的整體效果。

          2. 激光焊接 —— 連接非常小而復雜零件的理想方法

          激光廣泛應用于小型精密醫療器械的點焊、縫焊和密封。能夠對小于1mm尺寸的零件或者局部位置進行焊接。像這樣的微焊接經常用于起搏器、手術刀片、內窺鏡儀器和電池等產品上。

          適用于微焊接的激光器有脈沖Nd:YAG、連續波(CW)光纖、納秒(Ns)光纖、準連續波(QCW)光纖和高亮度半導體(HBDD)激光器。應注意根據不同應用選擇最合適的激光器。

          點焊可采用的激光器。20-200微米光斑光纖激光器;200-1000微米光斑脈沖Nd:YAG激光器。

          脈沖納秒激光器(Ns),是焊接非常小的金屬件的最佳選擇,金屬件厚度僅為0.25毫米,光斑尺寸小于50微米。脈沖Ns激光器幾乎適用于任何材料的焊接,為小元件和新材料組合提供了新的機會。

          除了金屬焊接,激光也廣泛用于塑料件焊接,具有清潔無污染美觀的特點。

          3. 激光切割——可精密切割刀片,軸和套管等

          激光切割工藝非常適合于切割剃須刀刀片,精密軸,支架,套管,以及皮下注射針頭等。

          激光切割一般分為兩種方法:

          氣體輔助切割,通常與微秒激光器一起使用。

          激光燒蝕是一種利用納秒、皮秒或飛秒脈沖激光器直接對材料表面進行燒蝕,無需任何后處理工序,其熱影響區最小。

          氣體輔助切割是激光切割醫療器械產品最常用的方法,其速度和精度足以保證良好的切割質量和切縫寬度。然而,隨著管的直徑和特征變得越來越小,采用激光燒蝕技術更為有效。該技術可以實現10微米量級的特征尺寸和切口寬度的切割。

          4. 激光微加工——精密的表面構造和鉆孔

          激光微加工應用于醫療器械制造,例如在針、導管、可植入設備和微型儀器上進行表面紋理加工和鉆孔。常用超短脈沖(USP)激光器。因為短脈沖持續時間可以更有效地去除材料,即以更少的能量輸出,獲得干凈的切割效果,幾乎不需要后處理。

          激光微加工過程不是特別快,但卻是極其精確的工藝過程。一個典型應用,采用飛秒超短波脈沖激光器,對聚合物導管表面紋理加工,能夠實現精確的紋理深度和高度的加工控制。

          USP激光器還可以在針上鉆出非常小而精確的小孔,直徑只有80-200微米。此外,激光微加工系統可以通過編程來加工圓形、正方形或橢圓形的孔,以幫助控制通過針頭的藥物輸送。激光還可以在不同的材料上加工出不同類型的微小結構,這些材料包括金屬、聚合物、陶瓷和玻璃。

          激光微加工的另一個主要應用是線剝離。在這種應用中,使用飛秒激光器通過選擇性燒蝕,去除表層厚度達20微米的聚氨酯涂層,而不會對底層材料造成損傷。

          (本文由博特激光原創,轉載須注明出處:www.0710pub.com,珍惜別人的勞動成果,就是在尊重自己)

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