Lāzermetināšanas pielietojums medicīnas ierīču jomā
Jan 02, 2024
Lāzermetināšanas tehnoloģija var efektīvi pārvarēt tradicionālās metināšanas tehnoloģijas ierobežojumus, tāpēc tā ir plaši izmantota arī medicīnā un veselības aprūpē. Tā kā šai pielietojuma jomai ir stingras prasības attiecībā uz augstu tīrību ražošanas procesā, lāzermetināšanas tehnoloģija vienkārši atbilst tās vajadzībām. . Salīdzinājumā ar citām plaši izmantotajām metināšanas tehnoloģijām, lāzermetināšanas tehnoloģija gandrīz nerada metināšanas izdedžus un gružus, kā arī metināšanas procesā nav jāpievieno nekādas līmvielas, tāpēc visu metināšanas darbu var veikt tīrā telpā.
Lāzermetināšanas tehnoloģiju pievienošana ir ievērojami veicinājusi medicīnas ierīču attīstību. Piemēram, aktīvo implantējamo medicīnisko ierīču apvalks un sirds stentu radiopagnētiskais marķējums nav atdalāmi no lāzermetināšanas.
Aktīva implantējama medicīnas ierīce
Implantējamas medicīniskās elektroniskās ierīces, piemēram, elektrokardiostimulatori, implantējami elektrokardiogrāfi un neirostimulatori (muguras smadzeņu stimulatori, dziļi smadzeņu stimulatori un implantējami kohleārie implanti utt.), tiek izmantoti cilvēka ķermenī, lai pārvaldītu un ārstētu ķermeņa fizioloģiju. Tādi stāvokļi kā sirds ritms, hroniskas slimības sāpes, Parkinsona slimība vai smags kurlums. Pēdējo desmit gadu laikā implantējamo medicīnisko elektronisko ierīču izmantošana ir pieaudzis divciparu skaitļos, lai pacienti uzlabotu viņu dzīves kvalitāti.
Šīs implantējamās elektroniskās ierīces parasti sastāv no mikroelektroniskām shēmām un baterijām, kas nodrošina enerģiju. Lai aizsargātu mikroelektroniskās shēmas un akumulatorus, tie ir jānoslēdz un jāiepako metāla apvalkos. Ja blīvējums tiek zaudēts, ķermeņa šķidrumi var tieši iekļūt metāla iepakojumā, izraisot mikroelektroniskās ķēdes īssavienojumu un apdraudot pacienta dzīvību.
Lāzermetināšanas tehnoloģija ir visbiežāk izmantotā savienošanas un blīvēšanas tehnoloģija implantējamām medicīnas ierīcēm. Implantējamo medicīnisko ierīču metāla apvalkos parasti tiek izmantots titāns un titāna sakausējumi. Tomēr titānam ir spēcīga spēja absorbēt ūdeņradi, skābekli un slāpekli augstā temperatūrā. Tāpēc lāzermetināšanas process ir jāveic vidē, kas noslēgta ar inertu gāzi.
Lāzermetināšanā lāzera enerģijas kontrolei ir būtiska nozīme metināšanas kvalitātē. Kad lāzers apstaro metāla virsmu, sākumā tiks atspoguļoti 60% līdz 80% lāzera enerģijas. Paaugstinoties temperatūrai, metāla lāzera enerģijas absorbcijas ātrums pakāpeniski palielināsies. Kad tas sasniedz viršanas temperatūru, tas var absorbēt gandrīz 90% enerģijas.
Pasīvās medicīniskās iekārtas
Aktīvām implantējamām medicīnas iekārtām ir ļoti stingras prasības lāzermetināšanas procesa blīvēšanai. Visbiežāk izmantotā smalko noplūžu noteikšanas metode ir hēlija masas spektrometrija. Militārais standarts MIL-STD-883 (1014) nosaka smalkas noplūdes noteikšanas metodes. Lāzermetināšanas pielietojums pasīvajās medicīnas iekārtās galvenokārt ir paredzēts savienošanai, kas var nodrošināt sīku detaļu precīzu metināšanu.
Sirds stents
Sirds stents, kas pazīstams arī kā koronārais stents, ir medicīnas ierīce, ko parasti izmanto sirds intervences ķirurģijā, un tās funkcija ir atbloķēt artērijas un asinsvadus. Galvenie materiāli ir nerūsējošais tērauds, niķeļa-titāna sakausējums vai kobalta-hroma sakausējums.
Sirds stenta pārnešanas procesa laikā līdz galamērķim radiopagnētiskie elementi abos stenta galos var skaidri redzēt tā pēdas un izplešanās statusu. Radionecaurlaidīgie marķieri var būt izgatavoti no dārgmetāliem, piemēram, zelta, tantala, platīna un irīdija, un marķieri var būt kniedēti, šajā formēšanas procesā var izmantot lāzeru ar minimālo plankuma diametru 40 μm (0,04 mm). metiniet diska formas marķieri īpašā cilpā.
Gastroskopijas biopsijas knaibles
Ārstniecībā izmantotajām gastroskopiskajām biopsijas knaiblēm ir jāiekļūst dziļi pacienta ķermenī, tāpēc kvalitātes prasības biopsijas knaiblēm ir ļoti stingras. Katrai biopsijas knaibles sastāvdaļai jāatbilst noteiktai stiepes izturībai un labam izskatam, jo īpaši uz virsmas nedrīkst būt urbumi utt.
Iepriekšējā ražošanas un apstrādes procesā gastroskopa biopsijas knaibles priekšpuse tika apvienota ar kniedēšanu, pretestības metināšanu utt. Kniedēšanas metode atstās urbumus un citus defektus uz punkcijas pistoles virsmas, un arī pretestības metināšana izraisīs daļas, lai radītu lielus bojājumus. Liela deformācija ietekmē caurduršanas pistoles praktisko pielietojumu. Tomēr lāzera metināšanas tehnoloģijai ir bezkontakta apstrādes īpašības, šaurs termiskās ietekmes diapazons, augsta efektivitāte un augsta apstrādes precizitāte. Tas var realizēt nevainojamus, bez rievas, bez krokām un bezšuvju instrumentus medicīnas jomā. Prasības metināšanai bez spraugām un plaisām.
Lāzermetināšanas tehnoloģijas ieviešana padara medicīniskās ierīces miniaturizētākas, vienkāršākas un ērtākas. Papildus lāzermetināšanai liels potenciāls medicīnas ierīču ražošanā ir arī citām lāzera apstrādes tehnoloģijām, piemēram, lāzera tīrīšanai, lāzergriešanai, lāzerurbšanai un lāzera mikroapstrādei.
Produktu centrs
Lāzermetināšanas iekārta
3 vienā lāzera iekārta
Lāzermetināšanas platforma
Robotiskā lāzera metināšana
