A lézeres hegesztés alkalmazása orvosi eszközök területén
Jan 02, 2024
A lézeres hegesztési technológia hatékonyan képes áttörni a hagyományos hegesztési technológia korlátait, így az orvosi és egészségügyi ellátásban is széles körben alkalmazzák. Mivel ezen az alkalmazási területen szigorú követelmények vonatkoznak a gyártási folyamat magas tisztaságára, a lézeres hegesztési technológia éppen megfelel az igényeinek. . A többi általánosan használt hegesztési technológiához képest a lézeres hegesztési technológia szinte egyáltalán nem termel hegesztési salakot és törmeléket, és nem igényel ragasztóanyagot a hegesztési folyamat során, így a teljes hegesztési munka tiszta helyiségben végezhető el.
A lézeres hegesztési technológia bevezetése nagyban elősegítette az orvostechnikai eszközök fejlődését. Például az aktív beültethető orvosi eszközök héjas csomagolása és a szívstentek radiopaque jelölése mind elválaszthatatlan a lézerhegesztés használatától.
Aktív beültethető orvosi eszköz
A beültethető orvosi elektronikai eszközöket, például pacemakereket, beültethető elektrokardiográfokat és neurostimulátorokat (gerincvelő-stimulátorok, mélyagy-stimulátorok és beültethető cochleáris implantátumok stb.) az emberi testben használnak a test fiziológiájának kezelésére és kezelésére Olyan állapotok, mint a szívritmus, krónikus fájdalom, Parkinson-kór vagy súlyos süketség. Az elmúlt évtizedben a beültethető orvosi elektronikus eszközök használata kétszámjegyű mértékben nőtt a betegek életminőségének javítása érdekében.
Ezek a beültethető elektronikus eszközök jellemzően mikroelektronikai áramkörökből és akkumulátorokból állnak, amelyek energiát biztosítanak. A mikroelektronikai áramkörök és akkumulátorok védelme érdekében azokat le kell zárni és fémburkolatba kell csomagolni. A tömítés elvesztése esetén a testfolyadékok közvetlenül behatolhatnak a fém csomagolásba, ami a mikroelektronikai áramkör rövidzárlati meghibásodását és a beteg életét veszélyezteti.
A lézeres hegesztési technológia a beültethető orvostechnikai eszközök leggyakrabban használt csatlakoztatási és tömítési technológiája. A beültethető orvosi eszközök fémhéja általában titánt és titánötvözeteket használ. A titán azonban magas hőmérsékleten erős hidrogén-, oxigén- és nitrogénfelvételi képességgel rendelkezik. Ezért a lézeres hegesztési eljárást inert gázzal zárt környezetben kell végrehajtani.
A lézeres hegesztésben a lézerenergia szabályozása létfontosságú szerepet játszik a hegesztés minőségében. Amikor a lézer besugároz egy fémfelületet, először a lézerenergia 60-80%-a visszaverődik. A hőmérséklet emelkedésével a fém lézerenergia-elnyelési sebessége fokozatosan növekszik. Amikor eléri a forráspontot, az energia közel 90%-át képes elnyelni.
Passzív orvosi berendezések
Az aktív beültethető orvosi berendezések nagyon szigorú követelményeket támasztanak a lézeres hegesztési folyamat lezárására. A leggyakrabban használt finomszivárgás-észlelési módszer a hélium tömegspektrometria. A MIL-STD-883 (1014) katonai szabvány finom szivárgásészlelési módszereket ír elő. A lézeres hegesztés alkalmazása passzív orvosi berendezésekben főként csatlakozásra szolgál, amellyel apró alkatrészek precíziós hegesztése érhető el.
Szív stent
A szívstent, más néven koszorúér-stent, a szívintervenciós sebészetben általánosan használt orvosi eszköz, amelynek feladata az artériák és erek blokkolásának feloldása. A fő anyagok a rozsdamentes acél, a nikkel-titán ötvözet vagy a kobalt-króm ötvözet.
A szívstent egészen a rendeltetési helyére történő átvitele során a stent mindkét végén lévő radiopaque elemek jól látják a nyomait és a kitágulási állapotát. A radiopaque markerek nemesfémekből, például aranyból, tantálból, platinából és irídiumból készülhetnek, a markerek pedig szegecselhetők, ehhez az öntési eljáráshoz 40 μm (0,04 mm) minimális foltátmérőjű lézer használható. hegessze be a korong alakú markert egy speciális fűzőlyukba.
Gasztroszkópos biopsziás csipesz
Az orvosi kezelésben használt gasztroszkópos biopsziás csipesznek mélyen be kell hatolnia a páciens testébe, ezért a biopsziás csipeszre vonatkozó minőségi követelmények nagyon szigorúak. A biopsziás csipesz minden egyes komponensének meg kell felelnie egy bizonyos szakítószilárdságnak és jó megjelenésnek, különösen a felületen nem megengedett sorja stb.
A korábbi gyártási és feldolgozási folyamat során a gasztroszkóp biopsziás csipesz elülső végét szegecseléssel, ellenálláshegesztéssel stb. kombinálták. A szegecselési módszer sorja és egyéb hibák maradnak a szúrópisztoly felületén, és az ellenálláshegesztés is alkatrészeket, hogy sok kárt okozzanak. A nagy deformáció befolyásolja a lyukasztópisztoly gyakorlati alkalmazását. A lézeres hegesztési technológia azonban az érintésmentes feldolgozás, a szűk hőhatás-tartomány, a nagy hatékonyság és a nagy feldolgozási pontosság jellemzőivel rendelkezik. Hibátlan, horonymentes, gyűrődésmentes és varratmentes műszereket tud megvalósítani az orvosi területen. Sorja- és repedésmentes hegesztési követelmények.
A lézeres hegesztési technológia bevezetése az orvostechnikai eszközöket miniatürebbé, egyszerűbbé és kényelmesebbé teszi. A lézeres hegesztés mellett más lézeres megmunkálási technológiák is nagy lehetőségeket rejtenek az orvostechnikai eszközök gyártásában, mint például a lézeres tisztítás, lézervágás, lézerfúrás és lézeres mikromegmunkálás.
Termékközpont
Lézeres hegesztőgép
3 az 1-ben lézergép
Lézeres hegesztő platform
Robot lézeres hegesztés
