Бул веб-сайт Informa PLC компаниясына таандык бир же бир нече бизнес тарабынан иштетилет жана бардык автордук укуктар аларга таандык. Informa PLC компаниясынын катталган кеңсеси 5 Howick Place, London SW1P 1WG. Англияда жана Уэльсте катталган. № 8860726.
Бүгүнкү күндө металлдарды жана металл эместерди дээрлик бардык так лазердик кесүү була лазерлери же ультра кыска импульстук (USP) лазерлери, же кээде экөө тең менен жабдылган шаймандарды колдонуу менен жүргүзүлөт. Бул макалада биз эки лазердин ар кандай артыкчылыктарын түшүндүрүп, эки өндүрүүчү тең бул лазерлерди кантип колдоноорун карап чыгабыз. NPX Medical (Плимут, Миннесота) - була лазерлерин камтыган машиналарды колдонуп, стенттер, имплантаттар жана ийкемдүү түтүктөр сыяктуу ар кандай шаймандарды жана жайылтуу шаймандарын чыгарган келишимдик адистештирилген иштетүүчү компания. Motion Dynamics негизинен неврологияда колдонулган "тартуу зым" жыйындылары сыяктуу субжыйындарды чыгарат, ал USP фемтосекунддук лазерин жана максималдуу ийкемдүүлүк жана ар тараптуулук үчүн фемтосекунддук жана була лазерлерин камтыган эң акыркы гибриддик системалардын бирин камтыган машинаны колдонот.
Көп жылдар бою лазердик микромеханизациянын көпчүлүгү DPSS лазерлери деп аталган катуу абалдагы наносекунддук лазерлерди колдонуу менен жүргүзүлүп келген. Бирок, бул азыр эки таптакыр башка жана ошондуктан бири-бирин толуктап турган лазер түрлөрүнүн өнүгүшүнүн аркасында толугу менен өзгөрдү. Башында телекоммуникация үчүн иштелип чыккан була лазерлери көптөгөн тармактарда, көбүнчө жакын инфракызыл толкун узундуктарында, материалдарды иштетүүчү жумушчу лазерлерге айланды. Анын ийгилигинин себептери анын жөнөкөй архитектурасында жана жөнөкөй кубаттуулук масштабдалышында. Бул компакттуу, абдан ишенимдүү жана адистештирилген машиналарга интеграциялоого оңой болгон лазерлерди пайда кылат жана жалпысынан эски лазер түрлөрүнө караганда ээлик кылуунун төмөн баасын сунуштайт. Микромеханизация үчүн маанилүүсү, чыгуучу нурду диаметри бир нече микрон болгон кичинекей, таза жерге багыттоого болот, ошондуктан алар жогорку чечилиштеги кесүү, ширетүү жана бургулоо үчүн идеалдуу. Алардын чыгуулары да абдан ийкемдүү жана башкарылуучу, импульс ылдамдыгы бир жолу атылгандан 170 кГцке чейин өзгөрүп турат. Масштабдалуучу кубаттуулук менен бирге, бул тез кесүүнү жана бургулоого колдоо көрсөтөт.
Бирок, микромеханизациялоодо була лазерлеринин потенциалдуу кемчилиги - бул кичинекей бөлүктөрүн жана/же жука, назик бөлүктөрүн иштетүү. Узак (мисалы, 50 мкс) импульс узактыгы кайра куюлган материал жана кичинекей четтердин оройлугу сыяктуу аз өлчөмдөгү жылуулук таасир этүүчү зонага (HAZ) алып келет, бул кийинчерээк иштетүүнү талап кылышы мүмкүн. Бактыга жараша, жаңы лазерлер - фемтосекунддук чыгуу импульстары бар ультракыска импульстук (USP) лазерлер - HAZ көйгөйүн жок кылат.
USP лазерлеринде кесүү же бургулоо процесси менен байланышкан кошумча жылуулуктун көпчүлүгү айланадагы материалга тарай электе эле ыргытылган таштандыларда алынып кетет. Пикосекунддук чыгышы бар USP лазерлери көптөн бери пластмассаларды, жарым өткөргүчтөрдү, керамиканы жана айрым металлдарды камтыган микромеханикалык иштетүү колдонмолорунда колдонулуп келет (пикосекунддар = 10-12 секунд). Бирок адамдын чачынын көлөмүндөй мамылары бар металл түзмөктөр үчүн металлдын жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүгү жана кичинекей өлчөмү пикосекунддук лазерлер мурунку USP лазерлеринин баасынын жогорулашын актаган жакшыртылган натыйжаларды дайыма эле бере бербейт дегенди билдирет. Бул азыр өнөр жайлык класстагы фемтосекунддук лазерлердин пайда болушу менен өзгөрдү (фемтосекунд = 10-15 секунд). Мисал катары Coherent Inc. компаниясынын Монако лазерлер сериясын келтирүүгө болот. Була лазерлер сыяктуу эле, алардын чыгышы жакын инфракызыл жарык болуп саналат, бул алар медициналык аппараттарда колдонулган бардык металлдарды, анын ичинде дат баспас болотту, платинаны, алтынды, магнийди, кобальт-хромду, титанды жана башкаларды, ошондой эле металл эместерди кесип же бургулай ала тургандыгын билдирет. Ал эми кыска импульс узактыгы жана төмөнкү... Импульстук энергия жылуулук бузулуусунун (HAZ) алдын алат, жогорку (МГц) кайталоо ылдамдыгы көптөгөн баалуу медициналык аппараттар үчүн үнөмдүү өткөрүү ылдамдыгын камсыз кылат.
Албетте, биздин тармакта дээрлик эч ким бир гана лазерге муктаж эмес. Анын ордуна, аларга лазерге негизделген машина керек жана азыр медициналык шаймандарды кесүү жана бургулоо үчүн оптималдаштырылган көптөгөн адистештирилген машиналар бар. Мисал катары Coherent компаниясынын StarCut Tube сериясын келтирүүгө болот, аны була лазерлери, фемтосекунддук лазерлер же эки лазер түрүн тең камтыган гибриддик версия катары колдонсо болот.
Медициналык шаймандардын адистештирилиши эмнени билдирет? Бул шаймандардын көпчүлүгү жекече дизайнга негизделген чектелген партияларда чыгарылат. Ошондуктан, ийкемдүүлүк жана колдонуунун оңойлугу негизги факторлор болуп саналат. Көптөгөн шаймандар даярдамалардан жасалганы менен, кээ бир компоненттер жалпак даярдамалардан так иштетилиши керек; бир эле машина өзүнүн баалуулугун максималдуу түрдө жогорулатуу үчүн экөөнү тең иштетиши керек. Бул муктаждыктар, адатта, көп октуу CNC башкарылуучу (xyz жана айлануучу) кыймылды жана жөнөкөй программалоо жана башкаруу үчүн колдонуучуга ыңгайлуу HMIди камсыз кылуу менен канааттандырылат. StarCut Tube учурунда, жаңы түтүк жүктөө модулу опциясы узундугу 3 мге чейинки түтүктөр үчүн каптал жүктөөчү магазин (StarFeed деп аталат) жана кесилген буюмдар үчүн сорттоочу менен келет, бул толугу менен автоматташтырылган өндүрүшкө мүмкүндүк берет.
Бул машиналардын процесстин ийкемдүүлүгү нымдуу жана кургак кесүүнү колдоо жана жардамчы газды талап кылган процесстер үчүн оңой жөнгө салынуучу жеткирүүчү соплолор менен ого бетер жакшыртат. Мейкиндик чечилиши өтө кичинекей тетиктерди иштетүү үчүн да өзгөчө маанилүү, бул термомеханикалык туруктуулук станоктук цехтерде көп кездешүүчү титирөөнүн таасирин жокко чыгарат дегенди билдирет. StarCut Tube сериясы кесүүчү палубаны көп сандаган гранит элементтери менен куруу менен бул муктаждыкты канааттандырат.
NPX Medical медициналык шаймандарды өндүрүүчүлөргө долбоорлоо, инженердик жана так лазердик кесүү кызматтарын көрсөткөн жаңы келишимдик өндүрүүчү болуп саналат. 2019-жылы негизделген компания тармакта сапаттуу продукциялары жана жооп берүүсү менен кадыр-баркка ээ болуп, нейроваскулярдык, жүрөк, бөйрөк, омуртка, ортопедиялык, гинекологиялык жана ашказан-ичеги хирургиясы сыяктуу ар кандай хирургиялык процедуралар үчүн стенттер, имплантаттар, клапан стенттери жана ийкемдүү жеткирүү түтүкчөлөрү сыяктуу кеңири түзмөктөрдү колдойт. Анын негизги лазердик кескичи - орточо кубаттуулугу 200 ватт болгон StarFiber 320FC менен StarCut Tube 2+2. NPXтин негиздөөчүлөрүнүн бири Майк Брензел "негиздөөчүлөр медициналык шаймандарды долбоорлоо жана өндүрүү боюнча көп жылдык тажрыйбага ээ - жалпысынан 90 жылдан ашык" деп түшүндүрдү, буга чейин була лазерлерин колдонгон StarCut сыяктуу машиналар менен иштеген тажрыйбасы бар. Биздин ишибиздин көпчүлүгү нитинол кесүүнү камтыйт жана биз була лазерлери бизге керектүү ылдамдыкты жана сапатты камсыздай аларын билебиз. Калың дубалдуу түтүктөр жана жүрөк клапандары сыяктуу түзмөктөр үчүн бизге ылдамдык керек, ал эми USP лазери биздин муктаждыктарыбыз үчүн өтө жай болушу мүмкүн. Мындан тышкары жогорку көлөмдөгү өндүрүш заказдарына чейин – биз тетиктердин чакан партияларына адистешкенбиз – болгону 5тен 150гө чейин – биздин максатыбыз – ири компаниялар үчүн буйрутма берилгенден кийинки жумаларга салыштырмалуу, долбоорлоо, программалоо, кесүү, формалоо, кайра иштетүү жана текшерүү сыяктуу чакан партиялык жумуштарды бир нече күндүн ичинде бүтүрүү.” Ылдамдыкты айтуудан тышкары, Брензел машинанын ишенимдүүлүгүн негизги артыкчылык катары белгилеп, акыркы 18 айдын ичинде дээрлик үзгүлтүксүз иштөө учурунда бир дагы тейлөө кызматын талап кылбагандыгын айтты.
2-сүрөт. NPX ар кандай кайра иштетүү варианттарын сунуштайт. Бул жерде көрсөтүлгөн материал - 5 мм OD жана 0,254 мм дубал калыңдыгы бар T316 дат баспас болот. Сол бөлүгү кесилген/микробластталган, ал эми оң бөлүгү электролизденген.
Нитинол тетиктеринен тышкары, компания кобальт-хром эритмелерин, тантал эритмелерин, титан эритмелерин жана медициналык дат баспас болоттордун көптөгөн түрлөрүн кеңири колдонот. Лазердик иштетүү боюнча менеджер Джефф Хансен мындай деп түшүндүрөт: "Машинанын ийкемдүүлүгү дагы бир маанилүү артыкчылык болуп саналат, ал бизге түтүк жана жалпак материалдарды кошо алганда, ар кандай материалдарды кесүүнү колдоого мүмкүндүк берет. Биз нурду 20 микрондук чекитке чейин фокустай алабыз, бул көбүрөөк адамдар үчүн пайдалуу. Ичке түтүктөр абдан пайдалуу. Бул түтүктөрдүн айрымдарынын диаметри болгону 0,012 дюйм, ал эми эң акыркы була лазерлеринин эң жогорку кубаттуулугунун орточо кубаттуулугуна жогорку катышы кесүү ылдамдыгыбызды максималдуу түрдө жогорулатат, ошол эле учурда каалаган четтин сапатын камсыз кылат. Бизге сырткы диаметри 1 дюймга чейинки чоңураак продукциялардын ылдамдыгы сөзсүз керек".
Так кесүү жана тез жооп берүүдөн тышкары, NPX ошондой эле кайра иштетүү технологияларынын толук спектрин, ошондой эле тармактагы кеңири тажрыйбасын колдонгон комплекстүү дизайн кызматтарын сунуштайт. Бул ыкмаларга электрожылтыратуу, кум менен тазалоо, туздоо, лазердик ширетүү, жылуулукту жөндөө, формалоо, пассивдештирүү, Af температурасын текшерүү жана чарчоону текшерүү кирет, мунун баары Nitinol түзмөгүн жасоодо маанилүү. Четинин бүтүшүн көзөмөлдөө үчүн кайра иштетүүнү колдонуу, Брензелдин айтымында, "көбүнчө биз жогорку чарчоону талап кылган же аз чарчоону талап кылган колдонмо жөнүндө сөз болуп жатканына жараша болот. Мисалы, жүрөк клапаны сыяктуу жогорку чарчоону талап кылган бөлүк кайра иштетүү катары өмүрүндө миллиард жолу ийилиши мүмкүн. Кадам катары, бардык четтердин радиусун көбөйтүү үчүн кум менен тазалоону колдонуу маанилүү. Бирок жеткирүү системалары же жол көрсөткүч зымдар сыяктуу аз чарчоону талап кылган компоненттер көп учурда кеңири кайра иштетүүнү талап кылбайт". Дизайн боюнча экспертиза жагынан алганда, Брензелдин түшүндүрмөсү боюнча, азыр кардарлардын төрттөн үч бөлүгү FDAнын макулдугун алууда NPXтин жардамы жана көндүмдөрүн пайдалануу үчүн өздөрүнүн дизайн кызматтарын колдонушат. Компания "салфетканын эскизи" концепциясын кыска убакыттын ичинде акыркы түрүндөгү продуктка айландырууда абдан жакшы.
Motion Dynamics (Фруитпорт, Мичиган) - бул кардарлардын көйгөйлөрүн, канчалык татаал же мүмкүн эместей көрүнгөнүнө карабастан, мүмкүн болушунча кыска убакытта чечүүнү максат кылган заказ боюнча жасалган миниатюралык пружиналарды, медициналык катушкаларды жана зым чогултууларды чыгаруучу компания. Медициналык шаймандарда ал негизинен нейроваскулярдык хирургия үчүн татаал чогултууларга басым жасайт, анын ичинде "тартуучу зым" чогултууларын кошо алганда, башкарылуучу катетер түзмөктөрү сыяктуу колдонмолор үчүн жогорку сапаттагы зым чогултууларын долбоорлоо, өндүрүү жана чогултуу.
Жогоруда айтылгандай, була же USP лазерин тандоо инженердик артыкчылыкка, ошондой эле колдоого алынган жабдуулардын жана процесстердин түрүнө жараша болот. Motion Dynamics компаниясынын президенти Крис Уитхэм мындай деп түшүндүрдү: “Нейро-тамыр продукцияларына өзгөчө көңүл бурган бизнес моделине таянып, биз дизайн, аткаруу жана тейлөө боюнча айырмаланган натыйжаларга жетише алабыз. Биз лазердик кесүүнү өзүбүз колдонгон компоненттерди өндүрүү үчүн гана колдонобуз. , биздин адистигибизге жана кадыр-баркыбызга айланган жогорку баалуу, “татаал” компоненттерди өндүрүү үчүн; биз лазердик кесүүнү келишимдик кызмат катары сунуштабайбыз. Биз аткарган лазердик кесүүлөрдүн көпчүлүгү USP лазерлери менен эң жакшы жасалаарын аныктадык жана көп жылдардан бери мен ушул лазерлердин бири менен StarCut түтүгүн колдонуп келем. Продукцияларыбызга болгон күчтүү суроо-талаптан улам, бизде күнүнө эки 8 сааттык смена, кээде ал тургай үч смена бар жана 2019-жылы бул өсүштү колдоо үчүн дагы бир StarCut түтүгүн сатып алышыбыз керек. Бирок бул жолу биз фемтосекунддук USP лазерлеринин жана була лазерлеринин жаңы гибриддик моделдеринин бирин тандап алууну чечтик. Ошондой эле, биз аны StarFeed менен жупташтырдык. жүктөөчү/түшүрүүчү, ошондуктан биз кесүүнү толугу менен автоматташтыра алабыз – оператор жөн гана бланкты койду. Түтүк бергичке жүктөлүп, продукт үчүн программалык камсыздоонун иштөө программасы ишке киргизилди.
3-сүрөт. Бул ийкемдүү дат баспас болоттон жасалган түтүк (карандаш өчүргүчтүн жанында көрсөтүлгөн) Монако фемтосекунддук лазери менен кесилген.
Витам кошумчалагандай, алар кээде станокту жалпак кесүү үчүн колдонушса да, убактысынын 95 пайыздан ашыгы башкарылуучу катетер курамдары үчүн цилиндр формасындагы буюмдарды, атап айтканда, гипотүтүкчөлөрдү, катушкаларды жана спиралдарды, анын ичинде профилдүү учтарды жана кесилген тешиктерди кесүүнү түзүүгө же өзгөртүүгө жумшалат. Бул компоненттер акыры аневризманы оңдоо жана тромбду алып салуу сыяктуу процедураларда колдонулат. Бул дат баспас болот, таза алтын, платина жана нитинол сыяктуу ар кандай металлдарда лазердик кескичтерди колдонууну талап кылат.
4-сүрөт. Кыймыл динамикасы лазердик ширетүүнү да кеңири колдонот. Жогоруда катушка лазер менен кесилген түтүккө ширетилген.
Лазердик варианттар кандай? Витам алардын көпчүлүк компоненттери үчүн эң сонун четки сапат жана минималдуу керфтер абдан маанилүү экенин түшүндүрдү, ошондуктан алар башында USP лазерлерин артык көрүшкөн. Мындан тышкары, компания колдонгон материалдардын бири да ушул лазерлердин бири менен кесиле албайт, анын ичинде анын айрым продукцияларында радиоконтрасттуу маркерлер катары колдонулган кичинекей алтын компоненттери да бар. Бирок ал була лазерлери жана USPлери сыяктуу жаңы гибриддик варианттар аларга ылдамдык/четки сапат маселелерин оптималдаштырууда көбүрөөк ийкемдүүлүк берерин кошумчалады. "Була оптикасы жогорку ылдамдыкты камсыздай аларында шек жок", - деди ал. "Бирок биздин өзгөчө колдонуу багытыбыздан улам, бул көбүнчө химиялык жана ультраүн тазалоо же электрожылтыратуу сыяктуу кандайдыр бир кийинки иштетүүнү билдирет. Ошентип, гибриддик машинанын болушу бизге кайсы жалпы процессти - жалгыз USP же була жана кийинки иштетүүнү иштетүү - ар бир компонент үчүн оптималдуу экенин тандоого мүмкүндүк берет. Бул бизге ошол эле компонентти гибриддик иштетүү мүмкүнчүлүгүн изилдөөгө мүмкүндүк берет, айрыкча чоңураак диаметрлер жана дубалдын калыңдыгы катышкан жерлерде: була лазерлери менен тез кесүү, андан кийин майда кесүү үчүн фемтосекунддук лазерди колдонуңуз." Ал USP лазери алардын биринчи тандоосу бойдон калат деп күтөт, анткени алардын лазердик кесимдеринин көпчүлүгү 4 миңден 6 миңге чейинки дубал калыңдыгын камтыйт, бирок алардын дубал калыңдыгы 1 миңден 20 миңге чейинки дат баспас болоттон жасалган түтүктөргө туш болушат.
Жыйынтыктап айтканда, лазер менен кесүү жана бургулоо ар кандай медициналык шаймандарды өндүрүүдөгү негизги процесстер болуп саналат. Бүгүнкү күндө, негизги лазердик технологиянын жетишкендиктеринин жана тармактын өзгөчө муктаждыктары үчүн конфигурацияланган жогорку деңгээлде оптималдаштырылган машиналардын аркасында, бул процесстерди колдонуу оңой жана мурдагыдан да жакшы натыйжаларды берет.