Ufumbuzi wa laser kwa kukata vifaa kutoka kwa bomba na hisa ya gorofa

Tovuti hii inaendeshwa na biashara moja au zaidi zinazomilikiwa na Informa PLC na hakimiliki zote zinamilikiwa nao.Ofisi iliyosajiliwa ya Informa PLC ni 5 Howick Place, London SW1P 1WG.Imesajiliwa Uingereza na Wales.Na. 8860726.
Leo, karibu ukataji wote wa leza wa usahihi wa metali na zisizo za metali unafanywa kwa kutumia zana zilizo na leza za nyuzi au leza za ultrashort pulse (USP), au wakati mwingine zote mbili. Katika makala haya, tutaeleza manufaa tofauti ya leza hizo mbili na kuona jinsi watengenezaji wote wawili wanavyotumia leza hizi. NPX Medical (Plymouth, MN) ni kampuni ya kandarasi ya usindikaji wa vifaa mbalimbali, hutengeneza na kutengeneza vifaa vya usindikaji wa aina mbalimbali, kama vile kutengeneza na kupanda. na neli zinazonyumbulika, kwa kutumia mashine zinazojumuisha leza za nyuzi.Motion Dynamics hutengeneza vifaa vidogo, kama vile mikusanyiko ya "vuta waya" ambayo hutumika hasa katika mfumo wa neva, kwa kutumia mashine inayojumuisha leza ya USP femtosecond na mojawapo ya mifumo ya hivi punde ya mseto ikijumuisha femtosecond na leza za nyuzi kwa urahisi zaidi na Versa.
Kwa miaka mingi, laser micromachining nyingi zimefanywa kwa kutumia leza za nanosecond imara zinazoitwa DPSS lasers. Hata hivyo, hii sasa imebadilika kabisa kutokana na maendeleo ya aina mbili tofauti kabisa, na kwa hiyo zinazosaidiana. Hapo awali zilitengenezwa kwa ajili ya mawasiliano ya simu, leza za nyuzi zimepevuka na kuwa leza za usindikaji wa nyenzo katika tasnia nyingi, mara nyingi kwa sababu za mafanikio yake. usanifu na scalability ya moja kwa moja ya nguvu.Hii husababisha lasers ambayo ni kompakt, yenye kuaminika sana, na rahisi kuunganishwa katika mashine maalumu, na kwa ujumla hutoa gharama ya chini ya umiliki kuliko aina za zamani za laser. Muhimu kwa micromachining, boriti ya pato inaweza kuzingatiwa katika doa ndogo, safi ya microns chache tu kwa kipenyo, hivyo ni bora kwa kukata na kunyumbua kwa juu sana. kudhibitiwa, na viwango vya mapigo kuanzia risasi moja hadi 170 kHz. Pamoja na nguvu scalable, hii inasaidia kukata haraka na kuchimba visima.
Hata hivyo, hasara inayoweza kutokea ya leza za nyuzi katika utengenezaji wa micromachining ni uchakataji wa vipengele vidogo na/au sehemu nyembamba, tete. Muda mrefu (kwa mfano, 50 µs) wa mipigo husababisha kiasi kidogo cha eneo lililoathiriwa na joto (HAZ) kama vile nyenzo ya kurudisha nyuma na ukali mdogo, ambayo inaweza kuhitaji uchakataji wa baada ya kuchakata. mapigo ya pato la femtosecond-ondoa tatizo la HAZ.
Kwa leza za USP, joto nyingi la ziada linalohusishwa na mchakato wa kukata au kuchimba visima huchukuliwa kwenye uchafu uliotolewa kabla ya kuwa na wakati wa kuenea kwenye nyenzo zinazozunguka. Laser za USP zenye pato la picosecond zimetumika kwa muda mrefu katika matumizi ya micromachining yanayohusisha plastiki, semiconductors, keramik, na metali fulani (picoseconds = picoseconds = picoseconds = picoseconds = picoseconds = 10-2 ya vifaa vya chuma, picosecond ya pili ya vifaa vya chuma 10-2). conductivity ya juu ya mafuta ya chuma na ukubwa mdogo humaanisha kuwa leza za picosecond hazitoi matokeo bora kila wakati ambayo yanaweza kuhalalisha ongezeko la gharama ya leza za USP za awali.Hii sasa imebadilika na ujio wa leza za femtosecond za daraja la viwanda (femtosecond = sekunde 10-15).Mfano ni Coherent Inc.'s karibu na nyuzinyuzi za leza, mfululizo wa leza ya Monacored, ambayo ni mfululizo wa leza ya Coherent Inc. inamaanisha wanaweza kukata au kutoboa metali zote zinazotumiwa katika vifaa vya matibabu, ikiwa ni pamoja na chuma cha pua, platinamu, dhahabu, magnesiamu, kromiamu ya kobalti, titani, na zaidi, pamoja na zisizo za metali. Ingawa mchanganyiko wa muda mfupi wa mpigo na nishati ya mapigo ya chini huzuia uharibifu wa joto (HAZ), kiwango cha juu cha (MHz) cha kurudia kwa kasi ya juu kwa vifaa vingi vya matibabu huhakikisha kuwa kuna kasi ya juu ya kifaa cha matibabu.
Bila shaka, karibu hakuna mtu katika sekta yetu anayehitaji leza moja tu. Badala yake, wanahitaji mashine inayotegemea leza, na sasa kuna mashine nyingi maalum zilizoboreshwa kwa ajili ya kukata na kuchimba vifaa vya matibabu.Mfano ni mfululizo wa Coherent's StarCut Tube, ambao unaweza kutumika na leza za nyuzi, leza za femtosecond, au kama toleo la mseto linalojumuisha aina zote mbili za leza.
Je, umaalumu wa kifaa cha matibabu unamaanisha nini?Nyingi ya vifaa hivi hutengenezwa kwa makundi machache kulingana na miundo maalum.Kwa hivyo, kunyumbulika na urahisi wa utumiaji ni mambo muhimu yanayozingatiwa.Ingawa vifaa vingi vinatengenezwa kutoka kwa billets, baadhi ya vipengele lazima vitengenezwe kwa usahihi kutoka kwa billets bapa; mashine sawa lazima ishughulikie zote mbili ili kuongeza thamani yake.Mahitaji haya kwa kawaida hutimizwa kwa kutoa mwendo wa CNC unaodhibitiwa na mhimili mbalimbali (xyz na rotary) na HMI ya kirafiki ya mtumiaji kwa ajili ya programu na udhibiti rahisi.Kwa upande wa StarCut Tube, chaguo la moduli mpya ya kupakia tube huja na jarida la upakiaji la kando (inayoitwa StarFeed) kwa mirija ya hadi mita 3 kwa urefu wa uzalishaji na upangaji wa otomatiki.
Unyumbulifu wa mchakato wa mashine hizi huimarishwa zaidi na usaidizi wa kukata mvua na kavu na nozzles za utoaji zinazoweza kubadilishwa kwa urahisi kwa michakato inayohitaji usaidizi wa gesi. Azimio la anga pia ni muhimu hasa kwa machining sehemu ndogo sana, ambayo ina maana kwamba utulivu wa thermomechanical huondoa madhara ya vibration mara nyingi hukutana katika maduka ya mashine. Masafa ya StarCut Tube hukutana na hitaji hili kwa kujenga idadi kubwa ya vipengele vya kukata granite.
NPX Medical ni mtengenezaji mpya wa kandarasi inayotoa huduma za muundo, uhandisi na usahihi wa kukata leza kwa watengenezaji wa vifaa vya matibabu. Ilianzishwa mnamo 2019, kampuni imejijengea sifa katika tasnia ya bidhaa bora na mwitikio, kusaidia vifaa anuwai ikiwa ni pamoja na stenti, vipandikizi, stenti za valve na mirija ya kujifungua inayobadilika kwa taratibu tofauti za upasuaji sawa, uingiliaji wa moyo, mishipa ya fahamu, uingiliaji wa moyo, mishipa ya fahamu, uingiliaji wa moyo na mishipa. upasuaji wa magonjwa ya wanawake na utumbo. Kikataji chake kikuu cha leza ni StarCut Tube 2+2Â yenye StarFiber 320FC yenye nguvu ya wastani ya wati 200. Mike Brenzel, mmoja wa waanzilishi wa NPX, alieleza kuwa "waanzilishi huleta miaka ya usanifu wa kifaa cha matibabu na uzoefu wa utengenezaji - zaidi ya miaka 90 ya uzoefu wa zamani wa mashine ya StarC, na uzoefu wa kutumia nyuzi nyingi za StarC". kazi inahusisha kukata Nitinol na tayari tunajua kwamba leza za nyuzi zinaweza kutoa kasi na ubora tunaohitaji. Kwa vifaa kama vile mirija yenye kuta nene na valvu za moyo, tunahitaji kasi, na leza ya USP inaweza kuwa ya polepole sana kwa mahitaji yetu. Mbali na maagizo ya uzalishaji wa sauti ya juu - tunabobea katika sehemu ndogo za sehemu - kati ya vipande 5 na 150 pekee - lengo letu ni kukamilisha kazi hizi kwa siku chache, ikiwa ni pamoja na kubuni, kubuni, kwa siku chache tu. baada ya usindikaji na ukaguzi, ikilinganishwa na wiki baada ya agizo kutolewa kwa kampuni kubwa zaidi.” Mbali na kutaja kasi, Brenzel alitaja kutegemewa kwa mashine hiyo kuwa faida kubwa, isiyohitaji simu moja ya huduma kwa muda wa miezi 18 iliyopita ya operesheni inayokaribia kuendelea.
Mchoro 2. NPX inatoa chaguzi mbalimbali za baada ya usindikaji.Nyenzo zilizoonyeshwa hapa ni chuma cha pua T316 na OD 5mm na 0.254mm ukuta unene.Sehemu ya kushoto imekatwa / microblasted na sehemu ya kulia ni electropolished.
Mbali na sehemu za nitinol, kampuni pia hutumia aloi za cobalt-chromium, aloi za tantalum, aloi za titani na aina nyingi za chuma cha pua cha matibabu. Jeff Hansen, Meneja Uchakataji wa Laser, anafafanua: "Kubadilika kwa mashine ni nyenzo nyingine muhimu, huturuhusu kuunga mkono ukataji wa anuwai tofauti ya vifaa, ikijumuisha bomba la 2 na gorofa. muhimu kwa mirija Nyembamba zaidi ni muhimu sana. Baadhi ya mirija hii ni 0.012″ ID, na uwiano wa juu wa nishati ya juu kwa wastani wa nishati ya leza za hivi punde zaidi huongeza kasi yetu ya kukata huku tukitoa ubora unaohitajika.
Mbali na kukata kwa usahihi na majibu ya haraka, NPX pia inatoa teknolojia mbalimbali kamili za baada ya usindikaji, pamoja na huduma za kina za kubuni ambazo zinaongeza uzoefu wake mkubwa katika sekta hiyo. Mbinu hizi ni pamoja na electropolishing, sandblasting, pickling, laser welding, mpangilio wa joto, kuunda, passivation, Af kupima joto, na kupima uchovu, ambayo yote ni muhimu kudhibiti utayarishaji wa kifaa cha Nitinol. kumaliza, Brenzel alisema, "kawaida inategemea ikiwa tunazungumza juu ya uchovu mwingi au programu ya uchovu kidogo. Kwa mfano, sehemu yenye uchovu mwingi kama vali ya moyo inaweza kupinda mara bilioni moja katika maisha yake kama mchakato wa kuchakata Kama hatua, ni muhimu kutumia sandblasting ili kuongeza radius ya kingo zote. Lakini mara nyingi mifumo ya chini ya uchovu inahitaji vipengele vya usindikaji wa kutochoka." Kwa upande wa utaalamu wa kubuni, Brenzel anaeleza, sasa kuna wateja wengi kama robo tatu pia wanatumia huduma zao za usanifu kufaidika na usaidizi na ujuzi wa NPX katika kupata kibali cha FDA.Kampuni ni nzuri sana katika kugeuza dhana ya "napkin sketch" kuwa bidhaa katika hali yake ya mwisho katika muda mfupi.
Motion Dynamics (Fruitport, MI) ni watengenezaji wa chemchem ndogo maalum, koili za matibabu na kuunganisha waya ambazo dhamira yake ni kutatua matatizo ya wateja, haijalishi ni ngumu kiasi gani au inaonekana kuwa haiwezekani, katika muda mfupi iwezekanavyo. Katika vifaa vya matibabu, inasisitiza kimsingi mikusanyiko changamano ya upasuaji wa mishipa ya fahamu, ikijumuisha usanifu, utengenezaji na uunganishaji wa miunganisho ya waya ya ubora wa juu ikiwa ni pamoja na miunganisho ya waya ya ubora wa juu kama vile miunganisho ya waya. makusanyiko.
Kama ilivyoelezwa hapo awali, uchaguzi wa nyuzinyuzi au leza ya USP ni suala la upendeleo wa uhandisi na vile vile aina ya vifaa na michakato inayoungwa mkono.Chris Witham, Rais wa Motion Dynamics, alieleza: "Kulingana na mtindo wa biashara unaozingatia sana bidhaa za mishipa ya fahamu, tunaweza kutoa matokeo tofauti katika muundo, utekelezaji na huduma. Tunatumia tu kukata leza ili kutoa vifaa tunavyotumia ndani ya nyumba, "vipengee" vinakuwa ngumu sana kutengeneza vifaa vyetu. utaalam na sifa; hatutoi huduma ya kukata leza kama huduma ya kandarasi. Tumegundua kuwa upunguzaji wa leza tunazofanya hufanywa vyema na leza za USP, na kwa miaka mingi nimekuwa nikitumia StarCut Tube na mojawapo ya leza hizi, tuna zamu mbili za saa 8 kwa siku, na wakati mwingine hata zamu tatu, na katika 2019 tunahitaji kupata usaidizi mwingine mojawapo ya miundo mseto mipya ya leza za USP za femtosecond na leza za nyuzinyuzi Pia tuliioanisha na kipakiaji/kipakuaji cha StarFeed ili tuweze kufanya ukataji otomatiki - opereta huweka tu tupu.
Mchoro 3. Bomba hili la kuwasilisha chuma cha pua linalonyumbulika (lililoonyeshwa kando ya kifutio cha penseli) limekatwa kwa leza ya Monaco femtosecond.
Witham anaongeza kuwa ingawa mara kwa mara wanatumia mashine kukata bapa, zaidi ya asilimia 95 ya muda wao hutumika kutengeneza au kurekebisha bidhaa za silinda kwa ajili ya mikusanyiko yao ya katheta inayoweza kushika kasi, yaani hypotubes, coils na spirals, ikiwa ni pamoja na kukata vidokezo vilivyo na maelezo mafupi na Kata mashimo. Vipengee hivi hatimaye hutumika katika taratibu kama vile uondoaji wa aneurysm ya uondoaji wa mishipa ya fahamu. chuma cha pua, dhahabu safi, platinamu na nitinol.
Kielelezo 4. Mienendo ya Mwendo pia hutumia kulehemu kwa laser sana.Hapo juu, coil imeunganishwa kwenye bomba la kukata laser.
Chaguo za leza ni zipi?Witham alieleza kuwa ubora bora wa makali na kerf ndogo ni muhimu kwa sehemu kubwa ya vipengele vyake, kwa hivyo awali walipendelea leza za USP. Zaidi ya hayo, hakuna nyenzo yoyote ambayo kampuni hutumia inaweza kukatwa na mojawapo ya leza hizi, ikiwa ni pamoja na vijenzi vidogo vya dhahabu vinavyotumika kama viashirio vya radiopaque katika baadhi ya bidhaa zake. Lakini aliongeza kuwa chaguo mpya za mseto, ikiwa ni pamoja na uboreshaji wa ubora wa lasers, lasers zinazoweza kubadilika na kuongeza kasi ya USP. masuala."Hakuna shaka kwamba fiber optics inaweza kutoa kasi ya juu," alisema. "Lakini kwa sababu ya umakini wetu wa maombi, hii kwa kawaida inamaanisha aina fulani ya usindikaji baada ya usindikaji, kama vile kusafisha kemikali na ultrasonic au electropolishing. Kwa hivyo kuwa na mashine ya mseto huturuhusu kuchagua mchakato wa jumla - USP pekee au nyuzi na Ushughulikiaji wa baada ya kuchakata - Optimum kwa kila sehemu. Inaturuhusu kuchunguza kipenyo sawa cha mseto, haswa mseto mmoja. na unene wa ukuta unahusika: hata kukata haraka kwa leza za nyuzi, Kisha tumia leza ya femtosecond kwa kukata vizuri." Anatarajia kuwa leza ya USP itasalia kuwa chaguo lao la kwanza kwa sababu sehemu kubwa ya kupunguzwa kwa leza inahusisha unene wa ukuta kati ya 4 na 6 wewe, ingawa hukutana na unene wa ukuta kuanzia 1-20 thous. Mabomba ya chuma cha pua kati yako.
Kwa kumalizia, kukata na kuchimba visima kwa leza ni michakato muhimu katika utengenezaji wa vifaa mbalimbali vya matibabu.Leo, kutokana na maendeleo katika teknolojia ya msingi ya laser na mashine zilizoboreshwa sana zilizosanidiwa kwa mahitaji maalum ya tasnia, michakato hii ni rahisi kutumia na kutoa matokeo bora zaidi kuliko hapo awali.


Muda wa kutuma: Aug-04-2022