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用光纤激光器精确切割支架

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仅去年一年,美国就为心脏病患者植入了近 200 万个支架,以帮助改善整体健康并挽救患者生命。由于这些救命设备的有效性关系重大,支架在制造过程中需要较高的精度和质量控制。为了满足医疗行业的严格要求,支架制造商将光纤激光器作为精密切割支架的理想之选。选择合适的激光器对于确保切割出质量始终如一的支架至关重要,下面我们将介绍如何为支架切割项目选择合适的激光器。

 

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什么是支架?

如果您对这个话题还不太了解,支架是一种由金属或聚合物制成的细软管,它被插入动脉等堵塞的通道中,并通过充气使其保持畅通。支架就像一道屏障,将斑块等堵塞物推向通道壁,让血液或其他液体自由流动,具体取决于支架的用途。冠状动脉支架是较常见的支架类型。

支架制造技术的进步

冠状动脉支架于 1987 年获得美国食品及药物管理局(FDA)批准,从那时起已经走过了漫长的道路。20 世纪 90 年代,不锈钢是制造裸金属支架(BMS)的理想材料。后来,药物洗脱支架(DES)问世,以处理早期金属支架的潜在副作用。药物洗脱支架上涂有药物,以防止经皮冠状动脉介入治疗(PCI)常见的副作用--再狭窄。
如今,大多数金属支架都是用钴铬合金制造的,因为这种合金在支架较薄的情况下仍能保持强度。聚合物支架因其生物相容性也越来越受欢迎。

 

用光纤激光器切割镍钛诺支架

用 Versa 激光系统切割镍钛诺支架

用于制造支架的材料

金属

  • 316 不锈钢(SS 316):铬、镍和钼合金
  • 镍钛合金(NiFi)镍钛合金
  • 镁(Mg)合金
  • 铂铬合金

聚合物

  • 聚-L-内酰胺
  • 聚己内酯

支架切割的挑战是什么?

几何学

根据用途的不同,支架有多种形状和尺寸。无论用途如何,所有支架都具有复杂的几何形状,需要精确的切割技术。

材料

支架可由各种不同的金属合金和聚合物切割而成。每种材料都对支架切割提出了独特的挑战。制造商还必须考虑生物相容性。

热损伤

激光切割的热影响区(HAZ)可能很小,但制造商可能需要考虑额外的工序,以应对支架切割可能出现的微裂纹和其他热损伤。

可追溯性

根据美国食品和药物管理局《联邦法规汇编》第 21 篇第 11 部分的要求,制造商必须保存生产过程中每一步的记录,包括支架的切割。

为什么光纤激光器在支架切割方面更为有效?

光纤激光器具有高产能、高精度、壁插效率和可重复性,是支架切割的经济之选。光纤激光器的切口较宽,非常适合切割螺旋图案的支架,这种支架需要大于 0.001 英寸的切口,这样支架才能正确弯曲。光纤激光器还能切割壁较厚的支架,且几乎没有锥度。

混合飞秒激光可切割聚合物和金属支架。超快激光的脉冲宽度较短,可防止切割支架时产生热损伤。这反过来又使后处理变得简单,使用超声波浴和水而无需化学品。使用飞秒激光可以切割外径为 0.012 英寸的薄管,而不会损坏管子的背面。使用超快激光可为用户提供出色的精度,切口小于 0.0005 英寸,非常适合锐角切割。虽然飞秒激光器的成本较高,但由于超快激光器所需的氩气较少,因此用户可以节省成本。

 

使用 Versa 小管切割器精确切割支架

在过去的十年中,Versa 小管切割机赢得了全球支架制造商的信任。这种全自动激光支架切割机具有高精度支架切割所必需的稳定性。根据您的要求,Versa 可配备红外、绿光、紫外、皮秒或飞秒激光切割机。

ILT Versa 激光支架切割系统

此外,Versa 的 HMI-2200 软件符合《美国联邦法典》第 21 卷第 11 部分的规定,使其更容易遵守 FDA 的记录保存要求。它的指挥中心可控制支架制造流程的所有部分,从激光软件的引导到辅助气体的控制。操作员可通过用户友好界面控制所有硬件和软件组件。HMI-2200 不仅使系统操作变得轻而易举,而且还提供带有签名的时间戳可追溯记录。该支架切割系统还配备了一个强大的子程序库,其中包括过去 20 年中开发的经过验证和确认的子程序,可根据用户的规格要求进行个性化制定。

随着生产流程的扩展,平面布局也经常发生变化。Versa 安装在轮子上,体积小巧,可以穿过标准门道。这不仅简化了搬迁过程,还能让您的团队避免耗时的重新验证过程。