Применение лазерной сварки в области медицинского оборудования
Jan 02, 2024
Технология лазерной сварки может эффективно преодолеть ограничения традиционных технологий сварки, поэтому она также широко используется в медицине и здравоохранении. Поскольку в этой области применения предъявляются строгие требования к высокой чистоте производственного процесса, технология лазерной сварки как раз отвечает ее потребностям. . По сравнению с другими широко используемыми технологиями сварки, технология лазерной сварки практически не образует сварочного шлака и мусора и не требует добавления какого-либо клея в процессе сварки, поэтому все сварочные работы можно выполнять в чистом помещении.
Появление технологии лазерной сварки значительно способствовало развитию медицинских устройств. Например, упаковка активных имплантируемых медицинских устройств и рентгеноконтрастная маркировка сердечных стентов неотделимы от использования лазерной сварки.
Активное имплантируемое медицинское устройство
Имплантируемые медицинские электронные устройства, такие как кардиостимуляторы, имплантируемые электрокардиографы и нейростимуляторы (стимуляторы спинного мозга, глубокие стимуляторы головного мозга и имплантируемые кохлеарные имплантаты и т. д.), используются внутри человеческого тела для управления и лечения физиологических состояний организма, таких как сердечный ритм, хронические боль, болезнь Паркинсона или тяжелая глухота. За последнее десятилетие использование имплантируемых медицинских электронных устройств выросло двузначными темпами, чтобы пациенты могли улучшить качество своей жизни.
Эти имплантируемые электронные устройства обычно состоят из микроэлектронных схем и батарей, обеспечивающих энергию. Для защиты микроэлектронных схем и аккумуляторов их необходимо герметизировать и упаковывать в металлические корпуса. При потере пломбы биологические жидкости могут напрямую проникнуть в металлическую упаковку, вызывая короткое замыкание микроэлектронной схемы и ставя под угрозу жизнь пациента.
Технология лазерной сварки является наиболее часто используемой технологией соединения и герметизации имплантируемых медицинских устройств. В металлических корпусах имплантируемых медицинских устройств обычно используются титан и титановые сплавы. Однако титан обладает сильной способностью поглощать водород, кислород и азот при высоких температурах. Поэтому процесс лазерной сварки необходимо проводить в среде, изолированной инертным газом.
При лазерной сварке контроль энергии лазера играет жизненно важную роль в качестве сварки. Когда лазер облучает металлическую поверхность, сначала отражается от 60% до 80% лазерной энергии. По мере повышения температуры скорость поглощения лазерной энергии металлом будет постепенно увеличиваться. Когда он достигает точки кипения, он может поглотить около 90% энергии.
Пассивное медицинское оборудование
Активное имплантируемое медицинское оборудование предъявляет очень строгие требования к герметизации процесса лазерной сварки. Наиболее распространенным методом обнаружения утечек является гелиевая масс-спектрометрия. Военный стандарт MIL-STD-883 (1014) предусматривает методы точного обнаружения утечек. Применение лазерной сварки в пассивном медицинском оборудовании в основном предназначено для соединения, позволяющего добиться точной сварки мелких деталей.
Сердечный стент
Сердечный стент, также известный как коронарный стент, представляет собой медицинское устройство, обычно используемое в сердечной интервенционной хирургии и предназначенное для разблокировки артерий и кровеносных сосудов. Основными материалами являются нержавеющая сталь, никель-титановый сплав или кобальт-хромовый сплав.
В процессе транспортировки сердечного стента к месту назначения рентгеноконтрастные элементы на обоих концах стента могут четко видеть его следы и статус расширения. Рентгеноконтрастные маркеры могут быть изготовлены из драгоценных металлов, таких как золото, тантал, платина и иридий, а маркеры могут быть заклепаны. В этом процессе формования может использоваться лазер с минимальным диаметром пятна 40мкм (0,04 мм) для вварите дискообразный маркер в специальную проушину.
Щипцы для биопсии гастроскопии
Гастроскопические щипцы для биопсии, используемые при лечении, должны проникать глубоко в тело пациента, поэтому требования к качеству щипцов для биопсии очень строгие. Каждый компонент щипцов для биопсии должен иметь определенную прочность на разрыв и хороший внешний вид, особенно на поверхности не должно быть заусенцев и т. д.
В предыдущем процессе производства и обработки передняя часть щипцов для биопсии гастроскопа объединялась с помощью клепки, контактной сварки и т. д. Метод клепки оставит заусенцы и другие дефекты на поверхности прокалывающего пистолета, а контактная сварка также приведет к части, причиняющие большой ущерб. Большая деформация влияет на практическое применение прокалывающего пистолета. Однако технология лазерной сварки отличается бесконтактной обработкой, узким диапазоном термического воздействия, высокой эффективностью и высокой точностью обработки. Он позволяет создавать безупречные, без канавок, складок и бесшовные инструменты в медицинской сфере. Требования к сварке без заусенцев и трещин.
Внедрение технологии лазерной сварки делает медицинские изделия миниатюрнее, проще и удобнее. Помимо лазерной сварки, большой потенциал в производстве медицинских устройств имеют и другие технологии лазерной обработки, такие как лазерная очистка, лазерная резка, лазерное сверление и лазерная микрообработка.
Центр продуктов
Лазерный сварочный аппарат
Лазерный станок 3 в 1
Лазерная сварочная платформа
Роботизированная лазерная сварка
