如今激光加工已經(jīng)廣泛的運(yùn)用于各個(gè)行業(yè),例如醫(yī)療行業(yè),對(duì)設(shè)備有非常高的要求,我們今天來(lái)談?wù)劶す庠卺t(yī)療方面的應(yīng)用。
超快激光器在極短時(shí)間內(nèi)聚集脈沖能量,形成極高功率密度。緊湊型臺(tái)式超快激光器提供的功率甚至可超越核電站。由于具有如此之高的功率,其激光可以加工幾乎任何類型的材料,包括傳統(tǒng)的、很難加工的材料,例如金屬、陶瓷和玻璃。
另外,由于脈寬極小,加工期間幾乎不產(chǎn)生多余的熱量,這種無(wú)熱加工的效果和質(zhì)量極佳。另外,在進(jìn)行微機(jī)械加工時(shí),不會(huì)產(chǎn)生熔化、開(kāi)裂、汽化或者其它有害散熱。
醫(yī)療設(shè)備是具有高附加值的產(chǎn)品,在質(zhì)量方面要求嚴(yán)格,通常要求采用挑戰(zhàn)性的工業(yè)制造工藝�;谶@些原因,超快激光器在醫(yī)療設(shè)備制造領(lǐng)域獲得大量應(yīng)用。
最著名的應(yīng)用是支架制造。支架是一種由金屬或聚合物制造而成的假體。它可用于擴(kuò)張術(shù),使得在血管或腔體狹窄或閉塞的乳化機(jī)乳化泵實(shí)驗(yàn)室乳化機(jī)乳化機(jī)分散機(jī) 高剪切乳化機(jī)管線式乳化機(jī)固液乳化機(jī)吸粉乳化機(jī)升降乳化機(jī)情況下血液能夠流入閉塞的動(dòng)脈。激光切割支架的質(zhì)量?jī)?yōu)良且功能多樣,現(xiàn)今是支架及其輔助工具的主要制造工藝。
典型的支架是采用激光束切割其框架的小型管道,因此管道的性能與彈簧相似,可以防止手術(shù)之后動(dòng)脈收縮。取決于型號(hào)和制造商而定,支架的直徑從1.2毫米至3.5毫米不等,壁厚為0.10毫米至0.25毫米�?梢钥紤]三種不同的支架:
采用金屬、不銹鋼(80%)或鎳鈦合金(即含有鎳和鈦金屬的、可以記憶形狀的合金,20%)制造的簡(jiǎn)單支架。
金屬支架加上某些活性物質(zhì),以防通道再次出現(xiàn)狹窄的情況。采用“幾步洗脫”在支架上添加活性物質(zhì),以提高支架的耐用性。通過(guò)支架上的微型貯液囊或者涂層來(lái)執(zhí)行洗脫。這些支架占據(jù)了每年實(shí)際支架手術(shù)的主要份額(大于75%)。
最近出現(xiàn)的生物可吸收支架,一般采用PLLA(聚乳酸)聚合物制造。這些產(chǎn)品也可添加活性物質(zhì)。使用時(shí),支架緩慢降解并在動(dòng)脈愈合之后逐漸融于血液之中,這一過(guò)程需要幾個(gè)月或者多達(dá)一年或兩年的時(shí)間。近來(lái),生物可吸收聚合物支架已經(jīng)通過(guò)CE認(rèn)證,可在歐洲使用。
由于生物可吸收支架采用聚合物制造,這種材料對(duì)于熱效應(yīng)極其敏感,采用長(zhǎng)脈沖激光進(jìn)行機(jī)加工時(shí),不能保證足夠好的質(zhì)量,而且切割工藝會(huì)產(chǎn)生熱量,因此需要采用超快激光加工工藝制造這些支架,以達(dá)到優(yōu)質(zhì)的制造效果。
另一方面,如今采用長(zhǎng)脈沖激光加工金屬支架,脈寬通常為s或ns級(jí)別。
激光切割技術(shù)的應(yīng)用始于管道,僅僅是支架制造工藝中的一部分。其它工藝包括修邊、機(jī)械延展和熱處理、電拋光、消毒和殺菌以及包裝。根據(jù)激光的用途,激光切割期間在管道內(nèi)使用水流做濕切割。輔助氣體也可以提高整體的切割質(zhì)量。通常,切割寬度為10至20m,精確度為5m,切割速度為5mm/s。
后期加工步驟占據(jù)著制造總成本中的大部分。由于超快激光器光束切割金屬的質(zhì)量?jī)?yōu)于長(zhǎng)脈沖激光,因此,后期加工階段成本大幅降低。
制造總成本包括攤銷激光器投資、激光器工作成本以及后期加工成本。超快激光器的投資成本一般高于其它技術(shù)。但是,它們的工作成本低,還可以大幅降低后期加工成本。另外,由于激光器功率和重復(fù)率持續(xù)改進(jìn),這將大幅增加加工產(chǎn)量。
所有這些因素推動(dòng)了超快激光器在支架制造中的應(yīng)用大量增長(zhǎng),這種趨勢(shì)在未來(lái)幾年中還將繼續(xù)。概括地說(shuō),醫(yī)療設(shè)備制造中工業(yè)工藝的日益發(fā)展,受益于超快激光器可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量加工。
星鴻藝研發(fā)生產(chǎn)的義齒激光點(diǎn)焊機(jī),主要用于醫(yī)療行業(yè)的義齒點(diǎn)焊砂眼、補(bǔ)孔、修補(bǔ)縫紋等焊接。在義齒行業(yè),烤瓷修復(fù)分為金屬和無(wú)金屬烤瓷。金屬烤瓷分為貴金屬和非貴金屬烤瓷兩種技術(shù),貴金屬烤瓷的金屬內(nèi)冠一般是含有金、鈀等貴重金屬,非貴金屬烤瓷一般是在鎳鉻合金上烤瓷,目前,我國(guó)主要應(yīng)用非貴金屬烤瓷技術(shù),星鴻藝生產(chǎn)的義齒激光焊接修補(bǔ)機(jī)設(shè)備在金、鈀、鎳鉻合金等金屬的焊機(jī)和修補(bǔ)上有驚人的效果,以廣泛用于牙科的義齒點(diǎn)焊和修補(bǔ)。
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