רוב המכשירים הרפואיים, במיוחד לשימוש חוזר, עשויים מפלדת אל-חלד מסוג כלשהו. טכנולוגיית חיתוך בלייזר עבור פלדות אל-חלד אלו ידועה ונמצאת בשימוש נרחב. לייזר סיבים עם דופק ננו-שניות הוא הבחירה העיקרית לייצור מוצרי נירוסטה, מכיוון שלייזרים אלו יכולים לספק מהירות מהירה יותר ותפוקה גבוהה יותר. לייזר Femtosecond (fs) משמש רק לחיתוך צינורות גלי ים דקים מאוד, רכיבים עם פרטים עדינים או יישומים הדורשים את איכות הקצה המצוינת שמספקים לייזרים כאלה.
חיתוך מתכות "נישתיות" אחרות המשמשות בייצור מכשור רפואי (MDM) מציב לעתים קרובות אתגרים שונים, אך הרבגוניות של חיתוך לייזר מספקת כמעט תמיד פתרונות מצוינים. בואו נראה כיצד/מדוע ניתן ליישם חיתוך בלייזר מתכת על שלושה סוגי מתכת שונים לחלוטין: מגנזיום, סגסוגת ניקל-טיטניום ופלטינה (כמו גם זהב).
חיתוך לייזר פמט שנייה של תמיכת מגנזיום
בארצות הברית לבדה, יותר מ-2 מיליון סטנטים מושתלים בחולים מדי שנה. חיתוך בלייזר, במיוחד חיתוך לייזר פמט-שניות, הוא הבחירה האידיאלית לייצור תומכים אלה, מכיוון שהוא יכול לספק בקלות את איכות הקצה הנדרשת ולהפחית במידה ניכרת את הצורך בעיבוד מכני או כימי לאחר עיבוד. חשוב גם שמכונות אוטומטיות משולבות במלואן יפשטו את החיתוך התלת-ממדי של חלקים צינוריים. מכונות אלו תומכות בחיתוך רטוב, מה שעוזר להבטיח שהקיר האחורי לא יסבול מנזק תרמי בעת חיתוך צינורות דקים מאוד.
מכיוון שמקום הסטנט עלול לפעמים ליצור מחדש בלוקים ולגרום לחסימת כלי דם, וכתוצאה מכך להיצרות, בשנים האחרונות, היישום של סטנטים נספגים ביולוגיים לפתרון בעיה זו נעשה נפוץ יותר ויותר. הפיגום הביולוגי המוקדם ביותר היה עשוי מחומרים אורגניים כגון חומצה פולילקטית (PLLA). בתחילה נעשה שימוש בלייזר פיקושניות ירוק, אך התוצאה לא הייתה אידיאלית. לכן, לייזר פמט-שנייה אומץ במהירות והפך לתקן דה פקטו. לאחר מכן, החוקרים פיתחו סטנט מתכת (מגנזיום) נספג כחומר חלופי נוסף. המאפיינים התרמיים של מגנזיום גורמים לכך שעיבוד הלייזר בסיב ייצור בעיה חריגה, כלומר, משטח החיתוך יפיק טיפות מתכת קטנות. יש להסיר טיפות אלו על ידי ניקוי מכני. עם זאת, הדבר עלול לפגוע בעמודים הדקים הנדרשים בעיצובי תמיכה רבים; לאחר טיפול זה עשוי להביא לתשואה של 50 אחוז בלבד. לכן, לייזר פמט שנייה הפך שוב לטכנולוגיית החיתוך הסטנדרטית.
חיתוך בלייזר סיבים של סגסוגת Ni-Ti
לסגסוגת ניקל-טיטניום או "מתכת זיכרון" יש תכונות מיוחדות כמו גמישות על וזיכרון צורות. מאפיינים אלה הופכים אותו ליתרונות מסוימים, שניתן להשתמש בהם בכמה מכשירים משתלים וניתוחים שונים, כולל TAVR.
כיום, רוב מוצרי הצינורות מסגסוגת ניקל-טיטניום נמצאים בטווח של 3-6 מ"מ בקוטר. חיתוך סיבים בלייזר יכול לספק להם תפוקה טובה ואיכות קצה בו זמנית. דיוק חיתוך הוא בעיה שיש לקחת בחשבון בעת בחירת מכונות בעלות יציבות וחזרה גבוהים.
חיתוך שחיקה של פלטינה
ברוב יישומי ייצור המכשור הרפואי של ימינו, שיטות חיתוך הלייזר האידיאליות הן בדרך כלל חיתוך בלייזר סיבים וחיתוך לייזר בפמט-שנייה. עם זאת, כמה יצרנים משתמשים בתהליך חדש שנקרא "חיתוך שחיקה" במקום זאת. החברה משתמשת בטכנולוגיה זו כאלטרנטיבה זולה לחיתוך לייזר פמט שנייה לייצור מוצרים כולל יישומים רפואיים וביוטכנולוגיה ורכיבים מבוססי פלטינה המשמשים בתאי דלק.
"שיטת החיתוך המסורתית אינה מתאימה לחלקים דקים, מכיוון שנוצר יותר מדי חום מסביב והיא אינה יכולה לתמוך במבנים זעירים במשקל של כמה גרמים בלבד. חיתוך שחיקה יכול למנוע את הבעיות הללו". חיתוך שחיקה משתמש בטכנולוגיית סריקת הגלוונומטר המהירה המשמשת בדרך כלל לסימון. למעשה, השימוש הראשוני הוא לייזר סיבי 20W, שזו מערכת המשמשת לעתים קרובות יותר להשלמת פעולות סימון/חריטה.
"חיתוך שחיקה אינו רק שימוש במעבר אחד של לייזר ממוקד כדי לחתוך, אלא לפחות כולל עשרות, לפעמים אפילו אלפי לייזרים חוזרים, ביטול של כמה מיקרונים של חומר בכל פעם. אבל הודות לגלונומטרים במהירות גבוהה, עד אלפי פעולות ניתן להשלים תוך דקות ספורות. הטכנולוגיה הייחודית הזו מתאימה למעשה כמעט לכל מתכת וחומרים קשים אחרים (כגון קרמיקה)"
אודות HGTECH: HGTECH היא החלוצה והמנהיגה של יישומי לייזר תעשייתיים בסין, והספקית הסמכותית של פתרונות עיבוד לייזר גלובליים. סידרנו באופן מקיף מכונה חכמה לייזר, קווי מדידה ואוטומציה, ובנייה חכמה של מפעלים כדי לספק פתרונות כוללים לייצור חכם.
