Застосування лазерного зварювання в області медичного обладнання
Jan 02, 2024
Технологія лазерного зварювання може ефективно подолати обмеження традиційної технології зварювання, тому вона також широко використовується в медицині та охороні здоров’я. Оскільки ця галузь застосування має суворі вимоги щодо високої чистоти у виробничому процесі, технологія лазерного зварювання просто відповідає її потребам. . У порівнянні з іншими широко використовуваними технологіями зварювання, технологія лазерного зварювання майже не утворює зварювального шлаку та сміття, і не вимагає додавання будь-якого клею під час процесу зварювання, тому всі зварювальні роботи можна завершити в чистому приміщенні.
Додавання технології лазерного зварювання значно сприяло розвитку медичних пристроїв. Наприклад, корпусна упаковка активних імплантованих медичних пристроїв і рентгеноконтрастне маркування серцевих стентів невіддільні від використання лазерного зварювання.
Активний імплантований медичний пристрій
Імплантовані медичні електронні пристрої, такі як кардіостимулятори, імплантовані електрокардіографи та нейростимулятори (стимулятори спинного мозку, глибокі стимулятори мозку та імплантовані кохлеарні імплантати тощо), використовуються всередині людського тіла для управління та лікування таких фізіологічних станів організму, як серцевий ритм, хронічні біль, хвороба Паркінсона або важка глухота. За останнє десятиліття використання імплантованих медичних електронних пристроїв зросло двозначними темпами для пацієнтів, щоб покращити якість свого життя.
Ці імплантовані електронні пристрої зазвичай складаються з мікроелектронних схем і батарей, які забезпечують енергію. Щоб захистити мікроелектронні схеми та батареї, їх потрібно герметично запакувати в металеві корпуси. Якщо пломба втрачена, рідини організму можуть безпосередньо проникнути в металеву упаковку, спричинивши коротке замикання мікроелектронної схеми та загрожуючи життю пацієнта.
Технологія лазерного зварювання є найпоширенішою технологією з’єднання та герметизації для імплантованих медичних пристроїв. Для металевих оболонок імплантованих медичних пристроїв зазвичай використовуються титан і титанові сплави. Однак титан має сильну здатність поглинати водень, кисень і азот при високих температурах. Тому процес лазерного зварювання необхідно проводити в герметичному середовищі інертного газу.
Під час лазерного зварювання контроль енергії лазера відіграє важливу роль у якості зварювання. Коли лазер опромінює металеву поверхню, спочатку відбивається від 60% до 80% енергії лазера. У міру підвищення температури швидкість поглинання лазерної енергії металом поступово зростатиме. Коли він досягає точки кипіння, він може поглинути близько 90% енергії.
Пасивне медичне обладнання
Активне медичне обладнання, що імплантується, має дуже жорсткі вимоги до герметизації процесу лазерного зварювання. Найпоширенішим методом тонкого виявлення витоків є гелієва мас-спектрометрія. Військовий стандарт MIL-STD -883 (1014) передбачає точні методи виявлення витоку. Застосування лазерного зварювання в пасивному медичному обладнанні в основному призначене для з’єднання, за допомогою якого можна досягти точного зварювання дрібних деталей.
Серцевий стент
Серцевий стент, також відомий як коронарний стент, є медичним пристроєм, який зазвичай використовується в кардіохірургії та має функцію розблокування артерій і кровоносних судин. Основними матеріалами є нержавіюча сталь, нікель-титановий сплав або кобальт-хромовий сплав.
У процесі транспортування серцевого стента до місця призначення рентгеноконтрастні елементи на обох кінцях стента можуть чітко бачити його сліди та стан розширення. Рентгеноконтрастні маркери можуть бути виготовлені з дорогоцінних металів, таких як золото, тантал, платина та іридій, а маркери можуть бути заклепками, у цьому процесі формування можна використовувати лазер із мінімальним діаметром плями 40мкм (0,04 мм) для вварити маркер у формі диска в спеціальне вушко.
Гастроскопічні біопсійні щипці
Гастроскопічні біопсійні щипці, які використовуються в медичному лікуванні, повинні глибоко проникати в тіло пацієнта, тому вимоги до якості біопсійних щипців дуже суворі. Кожен компонент щипців для біопсії повинен відповідати певній міцності на розрив і мати гарний зовнішній вигляд, особливо на поверхні не допускається наявність задирок тощо.
У попередньому процесі виробництва та обробки передній кінець щипців для біопсії гастроскопа об’єднувався за допомогою заклепок, контактного зварювання тощо. Метод заклепки залишить задирки та інші дефекти на поверхні пістолета для проколу, а контактне зварювання також призведе до частини, щоб завдати великої шкоди. Велика деформація впливає на практичне застосування проколу. Проте технологія лазерного зварювання має характеристики безконтактної обробки, вузький діапазон теплового впливу, високу ефективність і високу точність обробки. Він може створювати бездоганні, без борозен, без складок і безшовні інструменти в галузі медицини. Вимоги до зварювання без задирок і тріщин.
Впровадження технології лазерного зварювання робить медичні прилади мініатюрнішими, простішими та зручнішими. Окрім лазерного зварювання, інші технології лазерної обробки також мають великий потенціал у виробництві медичних пристроїв, наприклад лазерне очищення, лазерне різання, лазерне свердління та лазерна мікрообробка.
Центр продуктів
Лазерний зварювальний апарат
Лазерна машина 3 в 1
Платформа для лазерного зварювання
Роботизоване лазерне зварювання
