Laser sind seit Jahrzehnten ein etabliertes Werkzeug in der Entwicklung und Produktion medizinischer Teile. Parallel zu anderen industriellen Anwendungsgebieten erobern Faserlaser hier mittlerweile einen deutlich gesteigerten Marktanteil. Für minimalinvasive Chirurgie und miniaturisierte Implantate werden die meisten Produkte der nächsten Generation immer kleiner und erfordern eine äußerst materialempfindliche Verarbeitung – und die Lasertechnologie ist die ideale Lösung, um den kommenden Anforderungen gerecht zu werden.
Das präzise Laserschneiden dünner Metalle ist eine ideale Technologie für die speziellen Schneidanforderungen bei der Herstellung medizinischer Rohrwerkzeuge und -komponenten, die eine Reihe von Schnittmerkmalen mit scharfen Kanten, Konturen und Mustern innerhalb der Kanten erfordern. Von chirurgischen Instrumenten zum Schneiden und Biopsien über Nadeln mit ungewöhnlichen Spitzen und Seitenwandöffnungen bis hin zu Puzzle-Kettenverbindungen für flexible Endoskope bietet das Laserschneiden eine höhere Präzision, Qualität und Geschwindigkeit als herkömmliche Schneidtechnologien.
Kleine Faserlaserschneidemaschine GF-1309 in Kolumbien für die Herstellung von Metallstents
Herausforderungen der Medizinbranche
Die Medizinbranche stellt Hersteller von Präzisionsteilen vor einzigartige Herausforderungen. Die Anwendungen sind nicht nur auf dem neuesten Stand, sondern auch anspruchsvoll in Bezug auf Rückverfolgbarkeit, Sauberkeit und Wiederholbarkeit. Golden Laser verfügt über die Ausrüstung, Erfahrung und Systeme, um unseren Kunden Produkte von höchster Qualität auf die zuverlässigste und effizienteste Art und Weise zu liefern.
Vorteile des Laserschneidens
Der Laser ist ideal für medizinisches Schneiden, da der Laser auf eine Punktgröße von 0,001 Zoll Durchmesser fokussiert werden kann, was einen feinen, berührungslosen „werkzeuglosen“ Schneidprozess mit hoher Geschwindigkeit und hoher Auflösung ermöglicht. Da das Laserschneidwerkzeug nicht darauf angewiesen ist, das Teil zu berühren, kann es so ausgerichtet werden, dass jede Form entsteht, und es kann zur Herstellung einzigartiger Formen verwendet werden.
Kein Teileverzug durch kleine Wärmeeinflusszonen
Komplizierte Teileschneidefähigkeit
Kann die meisten Metalle und andere Materialien schneiden
Kein Werkzeugverschleiß
Schnelles und kostengünstiges Prototyping
Reduzierte Gratentfernung
Hohe Geschwindigkeit
Berührungsloser Prozess
Hohe Präzision und Qualität
Sehr kontrollierbar und flexibel
Beispielsweise ist das Laserschneiden ein hervorragendes Werkzeug für kleine Rohre, wie sie für Kanülen- und Hypo-Rohranwendungen verwendet werden, die eine Reihe von Merkmalen wie Fenster, Schlitze, Löcher und Spiralen erfordern. Mit einer fokussierten Punktgröße von 0,001 Zoll (25 Mikrometer) bietet der Laser hochauflösende Schnitte, bei denen nur minimale Materialmengen entfernt werden, um ein Hochgeschwindigkeitsschneiden entsprechend der erforderlichen Maßgenauigkeit zu ermöglichen.
Da die Laserbearbeitung berührungslos erfolgt, wird außerdem keine mechanische Kraft auf die Rohre ausgeübt – es gibt keinen Druck, keinen Widerstand oder andere Kräfte, die ein Teil verbiegen oder eine Biegung verursachen könnten, die sich negativ auf die Prozesssteuerung auswirken würde. Der Laser kann auch während des Schneidvorgangs präzise eingestellt werden, um zu steuern, wie heiß der Arbeitsbereich wird. Dies ist von Bedeutung, da die Größe medizinischer Komponenten und die Schnittmerkmale immer kleiner werden und sich kleine Teile schnell erhitzen und sonst überhitzen könnten.
Darüber hinaus liegen die meisten Schneidanwendungen für medizinische Geräte im Dickenbereich von 0,2–1,0 mm. Da die Schnittgeometrien für medizinische Geräte typischerweise komplex sind, werden Faserlaser, die bei der Herstellung medizinischer Geräte verwendet werden, häufig in einem modulierten Pulsmodus betrieben. Das Spitzenleistungsniveau muss deutlich über dem CW-Niveau liegen, um Restwärmeeffekte durch effizienteren Materialabtrag zu reduzieren, insbesondere bei dickeren Querschnitten.
Zusammenfassung
Faserlaser ersetzen kontinuierlich andere Laserkonzepte in der Herstellung medizinischer Geräte. Frühere Erwartungen, dass Schneidanwendungen in naher Zukunft nicht mit Faserlasern möglich sein werden, mussten schon vor längerer Zeit revidiert werden. Daher werden die Vorteile des Laserschneidens zu einem enormen Wachstum des Einsatzes von Präzisionsschneiden in der Produktion medizinischer Geräte beitragen, und dieser Trend wird sich in den kommenden Jahren fortsetzen.