Tovuti hii inaendeshwa na biashara moja au zaidi inayomilikiwa na Informa PLC na hakimiliki zote zinamilikiwa nao. Ofisi iliyosajiliwa ya Informa PLC ni 5 Howick Place, London SW1P 1WG. Imesajiliwa Uingereza na Wales. Nambari 8860726.
Leo, karibu ukataji wote wa usahihi wa leza wa metali na zisizo metali hufanywa kwa kutumia zana zilizo na leza za nyuzi au leza za mapigo mafupi ya ultrashort (USP), au wakati mwingine zote mbili. Katika makala haya, tutaelezea faida tofauti za leza hizo mbili na kuona jinsi watengenezaji wote wawili wanavyotumia leza hizi. NPX Medical (Plymouth, MN) ni kampuni ya usindikaji maalum ya mkataba ambayo hutengeneza vifaa na zana mbalimbali za kusambaza, kama vile stenti, vipandikizi, na mirija inayonyumbulika, kwa kutumia mashine zinazojumuisha leza za nyuzi. Motion Dynamics hutengeneza viunganishi vidogo, kama vile viunganishi vya "waya wa kuvuta" vinavyotumika hasa katika neurolojia, kwa kutumia mashine inayojumuisha leza ya femtosecond ya USP na mojawapo ya mifumo ya hivi karibuni ya mseto ikiwa ni pamoja na leza za femtosecond na nyuzi kwa ajili ya unyumbufu wa hali ya juu na Utofauti.
Kwa miaka mingi, utengenezaji mdogo wa leza umefanywa kwa kutumia leza za nanosecondi za hali ngumu zinazoitwa leza za DPSS.Hata hivyo, hii sasa imebadilika kabisa kutokana na maendeleo ya aina mbili tofauti kabisa, na kwa hivyo zinazosaidiana, za leza. Zilizotengenezwa awali kwa ajili ya mawasiliano ya simu, leza za nyuzi zimekomaa na kuwa leza za usindikaji wa vifaa vya kazi katika tasnia nyingi, mara nyingi kwa urefu wa mawimbi ya karibu na infrared.Sababu za mafanikio yake ziko katika usanifu wake rahisi na uwezo wa kuongeza nguvu.Hii husababisha leza ambazo ni ndogo, za kuaminika sana, na rahisi kuunganishwa katika mashine maalum, na kwa ujumla hutoa gharama ya chini ya umiliki kuliko aina za leza za zamani.Muhimu kwa utengenezaji mdogo, boriti ya kutoa inaweza kulenga katika sehemu ndogo, safi ya kipenyo cha mikroni chache tu, kwa hivyo zinafaa kwa kukata, kulehemu na kuchimba visima kwa ubora wa juu.Matokeo yao pia yanabadilika sana na yanaweza kudhibitiwa, huku viwango vya mapigo vikiwa kuanzia risasi moja hadi 170 kHz.Pamoja na nguvu inayoweza kupanuliwa, hii inasaidia kukata na kuchimba visima haraka.
Hata hivyo, hasara inayowezekana ya leza za nyuzi katika uundaji mdogo ni uchakataji wa vipengele vidogo na/au sehemu nyembamba na maridadi. Muda mrefu wa mapigo (km, 50 µs) husababisha kiasi kidogo cha eneo lililoathiriwa na joto (HAZ) kama vile nyenzo zilizotengenezwa upya na ukali mdogo wa ukingo, ambao unaweza kuhitaji usindikaji wa baada ya kazi. Kwa bahati nzuri, leza mpya—leza za mapigo mafupi ya ultrashort (USP) zenye mapigo ya pato la femtosecond—huondoa tatizo la HAZ.
Kwa kutumia leza za USP, joto nyingi la ziada linalohusiana na mchakato wa kukata au kuchimba huchukuliwa na uchafu uliotolewa kabla ya kupata muda wa kusambaa kwenye nyenzo zinazozunguka. Leza za USP zenye pato la picosecond zimetumika kwa muda mrefu katika matumizi ya micromachining yanayohusisha plastiki, semiconductors, keramik, na metali fulani (picoseconds = sekunde 10-12). Lakini kwa vifaa vya chuma vyenye nguzo zenye ukubwa wa unywele wa binadamu, upitishaji joto wa juu wa chuma na ukubwa mdogo humaanisha kwamba leza za picosecond hazitoi matokeo bora kila wakati ambayo yangehalalisha gharama iliyoongezeka 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 mfululizo wa leza za Coherent Inc. za Monaco. Kama leza za nyuzi, pato lao ni karibu na miale ya infrared, ambayo ina maana kwamba wanaweza kukata au kuchimba metali zote zinazotumika katika vifaa vya matibabu, ikiwa ni pamoja na chuma cha pua, platinamu, dhahabu, magnesiamu, cobalt-chromium, titani, na zaidi, pamoja na zisizo za metali. Wakati mchanganyiko wa muda mfupi wa mapigo na nishati ya chini ya mapigo huzuia uharibifu wa joto (HAZ), kiwango cha juu cha marudio (MHz) huhakikisha kasi ya upitishaji wa umeme kwa vifaa vingi vya matibabu vya thamani kubwa ina gharama nafuu.
Bila shaka, karibu hakuna mtu katika tasnia yetu anayehitaji leza moja tu. Badala yake, wanahitaji mashine inayotumia leza, na sasa kuna mashine nyingi maalum zilizoboreshwa kwa ajili ya kukata na kuchimba vifaa vya matibabu. Mfano ni mfululizo wa StarCut Tube wa Coherent, ambao unaweza kutumika na leza za nyuzi, leza za femtosecond, au kama toleo mseto linalojumuisha aina zote mbili za leza.
Utaalamu wa vifaa vya kimatibabu unamaanisha nini?Vingi vya vifaa hivi vinatengenezwa kwa makundi machache kulingana na miundo maalum.Kwa hivyo, kubadilika na urahisi wa matumizi ni mambo muhimu ya kuzingatia.Ingawa vifaa vingi vinatengenezwa kutoka kwa vipande vya billet, baadhi ya vipengele lazima vichanganywe kwa usahihi kutoka kwa vipande vya bapa; mashine hiyo hiyo lazima ishughulikie vyote viwili ili kuongeza thamani yake.Mahitaji haya kwa kawaida hutimizwa kwa kutoa mwendo wa CNC unaodhibitiwa (xyz na rotary) wa mhimili mingi na HMI rahisi kutumia kwa ajili ya programu na udhibiti rahisi.Katika kesi ya StarCut Tube, chaguo jipya la moduli ya upakiaji wa mirija huja na jarida la upakiaji wa pembeni (linaloitwa StarFeed) kwa mirija yenye urefu wa hadi mita 3 na kichambuzi cha bidhaa zilizokatwa, kuruhusu uzalishaji otomatiki kikamilifu.
Unyumbulifu wa mchakato wa mashine hizi unaimarishwa zaidi na usaidizi wa kukata kwa mvua na ukavu na nozeli za uwasilishaji zinazoweza kurekebishwa kwa urahisi kwa michakato inayohitaji gesi inayosaidia. Ubora wa anga pia ni muhimu sana kwa ajili ya uchakataji wa sehemu ndogo sana, ambayo ina maana kwamba uthabiti wa thermomechanical huondoa athari za mtetemo unaopatikana mara nyingi katika maduka ya mashine. Aina ya StarCut Tube inakidhi hitaji hili kwa kujenga sehemu nzima ya kukata kwa idadi kubwa ya vipengele vya granite.
NPX Medical ni mtengenezaji mpya wa mkataba anayetoa huduma za usanifu, uhandisi na usahihi wa kukata leza kwa watengenezaji wa vifaa vya matibabu. Kampuni hiyo, iliyoanzishwa mwaka wa 2019, imejijengea sifa katika tasnia kwa bidhaa bora na mwitikio, ikiunga mkono vifaa mbalimbali ikiwa ni pamoja na stenti, vipandikizi, stenti za valvu na mirija ya utoaji inayonyumbulika kwa ajili ya taratibu tofauti za upasuaji. Hatua, ikiwa ni pamoja na upasuaji wa neva, moyo, figo, uti wa mgongo, mifupa, magonjwa ya wanawake, na utumbo. Kikata chake kikuu cha leza ni StarCut Tube 2+2Â yenye StarFiber 320FC yenye wastani wa nguvu ya wati 200. Mike Brenzel, mmoja wa waanzilishi wa NPX, alielezea kwamba "waanzilishi huleta uzoefu wa miaka mingi wa kubuni vifaa vya matibabu na utengenezaji - zaidi ya miaka 90 kwa jumla", wakiwa na uzoefu wa awali na mashine zinazofanana na StarCut zinazotumia leza za nyuzi. Kazi yetu nyingi 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 vali za moyo, tunahitaji kasi, na leza ya USP inaweza kuwa polepole sana kwa ajili yetu. mahitaji. Mbali na oda za uzalishaji wa wingi - tuna utaalamu katika makundi madogo ya vipuri - kati ya vipande 5 na 150 pekee - lengo letu ni kukamilisha mabadiliko haya madogo ya kundi katika siku chache tu, ikiwa ni pamoja na usanifu, upangaji programu, kukata, kutengeneza, usindikaji baada ya kazi na ukaguzi, ikilinganishwa na wiki chache baada ya oda kuwekwa kwa makampuni makubwa. "Mbali na kutaja kasi, Brenzel alitaja uaminifu wa mashine kama faida kubwa, bila kuhitaji simu moja ya huduma katika miezi 18 iliyopita ya uendeshaji unaoendelea karibu.
Mchoro 2. NPX inatoa chaguzi mbalimbali za baada ya usindikaji. Nyenzo inayoonyeshwa hapa ni chuma cha pua cha T316 chenye unene wa 5mm OD na ukuta wa 0.254mm. Sehemu ya kushoto imekatwa/kupigwa mikroblasti na sehemu ya kulia imeng'arishwa kwa umeme.
Mbali na vipuri vya nitinol, kampuni pia hutumia sana aloi za cobalt-chromium, aloi za tantalum, aloi za titani na aina nyingi za vyuma vya pua vya matibabu. Jeff Hansen, Meneja Usindikaji wa Laser, anaelezea: "Unyumbufu wa mashine ni mali nyingine muhimu, inayoturuhusu kusaidia kukata aina mbalimbali za vifaa, ikiwa ni pamoja na mirija na tambarare. Tunaweza kulenga boriti hadi sehemu ya mikroni 20, ambayo ni muhimu kwa zaidi Mirija nyembamba ni muhimu sana. Baadhi ya mirija hii ina kitambulisho cha inchi 0.012 pekee, na uwiano mkubwa wa nguvu ya kilele hadi nguvu ya wastani ya leza za nyuzi za hivi karibuni huongeza kasi yetu ya kukata huku bado ikitoa ubora unaohitajika wa ukingo. Tunahitaji kabisa kasi ya bidhaa kubwa zenye kipenyo cha nje cha hadi inchi 1."
Mbali na kukata kwa usahihi na mwitikio wa haraka, NPX pia inatoa aina mbalimbali za teknolojia za baada ya usindikaji, pamoja na huduma za usanifu kamili zinazotumia uzoefu wake mkubwa katika tasnia. Mbinu hizi ni pamoja na kung'arisha kwa umeme, kuchota mchanga, kung'oa, kulehemu kwa leza, kuweka joto, kutengeneza, kutuliza, kupima joto la Af, na kupima uchovu, yote ambayo ni muhimu kwa utengenezaji wa kifaa cha Nitinol. Kwa kutumia usindikaji baada ya usindikaji kudhibiti umaliziaji wa ukingo, Brenzel alisema, "kawaida hutegemea kama tunazungumzia matumizi ya uchovu mwingi au uchovu mdogo. Kwa mfano, sehemu ya uchovu mwingi kama vali ya moyo inaweza kupinda mara bilioni katika maisha yake yote kama usindikaji baada ya usindikaji. Kwa hatua, ni muhimu kutumia uchomaji mchanga ili kuongeza kipenyo cha kingo zote. Lakini vipengele vya uchovu mdogo kama mifumo ya uwasilishaji au waya za mwongozo mara nyingi hazihitaji usindikaji mkubwa baada ya usindikaji." Kuhusu utaalamu wa usanifu, Brenzel anaelezea, sasa kuna wateja wengi kama robo tatu pia hutumia huduma zao za usanifu ili kutumia fursa ya usaidizi na ujuzi wa NPX katika kupata idhini ya FDA. Kampuni hiyo ni nzuri sana katika kubadilisha dhana ya "mchoro wa leso" kuwa bidhaa katika umbo lake la mwisho katika kipindi kifupi.
Motion Dynamics (Fruitport, MI) ni mtengenezaji wa chemchemi ndogo maalum, koili za matibabu na mikusanyiko ya waya ambayo dhamira yake ni kutatua matatizo ya wateja, bila kujali ni magumu au yanaonekana kuwa hayawezekani, kwa muda mfupi iwezekanavyo. Katika vifaa vya matibabu, kimsingi inasisitiza mikusanyiko tata kwa ajili ya upasuaji wa neva, ikiwa ni pamoja na usanifu, uzalishaji, na mikusanyiko ya mikusanyiko ya waya ya ubora wa juu kwa matumizi kama vile vifaa vya katheta vinavyoweza kuendeshwa, ikiwa ni pamoja na mikusanyiko ya "waya ya kuvuta".
Kama ilivyotajwa hapo awali, uchaguzi wa leza ya nyuzi au USP ni suala la upendeleo wa uhandisi pamoja na aina ya vifaa na michakato inayoungwa mkono. Chris Witham, Rais wa Motion Dynamics, alielezea: "Kulingana na mfumo wa biashara unaozingatia sana bidhaa za neva, tunaweza kutoa matokeo tofauti katika muundo, utekelezaji na huduma. Tunatumia tu kukata kwa leza kutengeneza vipengele tunavyotumia ndani. , kutengeneza vipengele vya thamani kubwa, "vigumu" ambavyo vimekuwa utaalamu na sifa yetu; hatutoi kukata kwa leza kama huduma ya mkataba. Tumegundua kuwa kukata nyingi kwa leza tunayofanya hufanywa vyema na leza za USP, na kwa miaka mingi nimekuwa nikitumia StarCut Tube na moja ya leza hizi. Kutokana na mahitaji makubwa ya bidhaa zetu, tuna zamu mbili za saa 8 kwa siku, wakati mwingine hata zamu tatu, na mnamo 2019 tunahitaji kununua StarCut Tube nyingine ili kusaidia Ukuaji huu. Lakini wakati huu, tuliamua kwenda na moja ya modeli mpya mseto za leza za USP za femtosecond na leza za nyuzi. Pia tuliiunganisha na StarFeed. kipakiaji/kipakuzi ili tuweze kuendesha kiotomatiki kikamilifu kukata - opereta huweka tu nafasi tupu. Mrija hupakiwa kwenye kipakuzi na programu ya uendeshaji wa bidhaa huanza.
Mchoro 3. Mrija huu unaonyumbulika wa kupeleka chuma cha pua (unaoonyeshwa karibu na kifutio cha penseli) umekatwa kwa leza ya Monaco femtosecond.
Witham anaongeza kuwa ingawa mara kwa mara hutumia mashine hiyo kwa kukata tambarare, zaidi ya asilimia 95 ya muda wao hutumika kutengeneza au kurekebisha bidhaa za silinda kwa ajili ya mikusanyiko yao ya katheta inayoweza kuendeshwa, yaani hypotubes, coils na spirals, ikiwa ni pamoja na kukata ncha zilizo na wasifu na mashimo yaliyokatwa. Vipengele hivi hatimaye hutumiwa katika taratibu kama vile ukarabati wa aneurysm na kuondolewa kwa thrombus. Hii inahitaji matumizi ya vikataji vya leza kwenye aina mbalimbali za metali ikiwa ni pamoja na chuma cha pua, dhahabu safi, platinamu na nitinol.
Mchoro 4. Mienendo ya Mwendo pia hutumia kulehemu kwa leza sana. Hapo juu, koili imeunganishwa kwenye bomba la kukata leza.
Chaguzi za leza ni zipi?Witham alielezea kwamba ubora bora wa ukingo na kerf ndogo ni muhimu kwa vipengele vyao vingi, kwa hivyo hapo awali walipendelea leza za USP. Zaidi ya hayo, hakuna nyenzo yoyote ambayo kampuni hutumia inayoweza kukatwa na moja ya leza hizi, ikiwa ni pamoja na vipengele vidogo vya dhahabu vinavyotumika kama alama za mionzi katika baadhi ya bidhaa zake. Lakini aliongeza kuwa chaguo mpya mseto, ikiwa ni pamoja na leza za nyuzi na USP, huwapa unyumbufu zaidi katika kuboresha masuala ya ubora wa kasi/kingo. "Hakuna shaka kwamba nyuzi za optiki zinaweza kutoa kasi ya juu," alisema. "Lakini kwa sababu ya umakini wetu maalum wa matumizi, hii kwa kawaida humaanisha aina fulani ya usindikaji baada ya usindikaji, kama vile kusafisha kemikali na ultrasonic au electropolishing. Kwa hivyo kuwa na mashine mseto huturuhusu kuchagua mchakato gani wa jumla - USP pekee au nyuzi na Ushughulikiaji baada ya usindikaji - Bora kwa kila sehemu. Inaturuhusu kuchunguza uwezekano wa usindikaji mseto wa sehemu hiyo hiyo, haswa pale ambapo kipenyo kikubwa na unene wa ukuta unahusika: hata kukata haraka na leza za nyuzi, Kisha tumia leza ya femtosecond kwa kukata vizuri." Anatarajia kwamba leza ya USP itabaki kuwa chaguo lao la kwanza kwa sababu sehemu kubwa ya kukata kwao kwa leza huhusisha unene wa ukuta kati ya 4 na 6 thou, ingawa hukutana na unene wa ukuta kuanzia 1-20 thou. Mabomba ya chuma cha pua kati ya thou.
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 leza na mashine zilizoboreshwa sana zilizoundwa kwa mahitaji maalum ya tasnia, michakato hii ni rahisi kutumia na hutoa matokeo bora zaidi kuliko hapo awali.