อุปกรณ์ทางการแพทย์ส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอุปกรณ์ที่ใช้ซ้ำได้ ทำจากสแตนเลสบางชนิด เทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมเหล่านี้เป็นที่รู้จักและใช้กันอย่างแพร่หลาย ไฟเบอร์เลเซอร์ที่มีนาโนวินาทีพัลส์เป็นตัวเลือกหลักสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์เหล็กกล้าไร้สนิม เนื่องจากเลเซอร์เหล่านี้สามารถให้ความเร็วที่เร็วกว่าและปริมาณงานที่สูงขึ้น เลเซอร์ Femtosecond (fs) ใช้เพื่อตัดท่อคลื่นทะเลที่บางมาก ส่วนประกอบที่มีรายละเอียดละเอียดอ่อน หรือการใช้งานที่ต้องการคุณภาพคมตัดที่ยอดเยี่ยมจากเลเซอร์ดังกล่าว
การตัดโลหะ "เฉพาะกลุ่ม" อื่นๆ ที่ใช้ในการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ (MDM) มักจะสร้างความท้าทายที่แตกต่างกันไป แต่ความอเนกประสงค์ของการตัดด้วยเลเซอร์มักให้โซลูชันที่ยอดเยี่ยมเสมอ มาดูกันว่าเหตุใดการตัดด้วยเลเซอร์จึงสามารถใช้กับโลหะสามประเภทที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง: แมกนีเซียม โลหะผสมนิกเกิล-ไททาเนียม และแพลทินัม (เช่นเดียวกับทองคำ)
การตัดด้วยเลเซอร์ Femtosecond ของการสนับสนุนแมกนีเซียม
ในสหรัฐอเมริกาเพียงแห่งเดียว มีการใส่ขดลวดมากกว่า 2 ล้านเส้นเข้าไปในผู้ป่วยทุกปี การตัดด้วยเลเซอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการตัดด้วยเลเซอร์ femtosecond เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตตัวรองรับเหล่านี้ เนื่องจากสามารถให้คุณภาพของคมตัดที่ต้องการได้อย่างง่ายดาย และลดความจำเป็นในกระบวนการทางกลหรือทางเคมีลงได้อย่างมาก สิ่งสำคัญอีกอย่างคือเครื่องจักรอัตโนมัติที่บูรณาการอย่างเต็มที่จะทำให้การตัดท่อเปล่าแบบ 3 มิติง่ายขึ้น เครื่องเหล่านี้รองรับการตัดแบบเปียก ซึ่งช่วยให้แน่ใจว่าผนังด้านหลังจะไม่ได้รับความเสียหายจากความร้อนเมื่อตัดท่อที่บางมาก
เนื่องจากบางครั้งตำแหน่งขดลวดอาจสร้างบล็อกใหม่และทำให้เกิดการอุดตันของหลอดเลือด ส่งผลให้เกิดการตีบซ้ำ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การประยุกต์ใช้ขดลวดที่ดูดซับทางชีวภาพเพื่อแก้ปัญหานี้ได้แพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ โครงร่างที่ดูดซับได้ทางชีวภาพยุคแรกสุดทำจากสารอินทรีย์ เช่น กรดโพลีแลคติก (PLLA) ในตอนแรกใช้เลเซอร์พิโกวินาทีสีเขียว แต่ผลลัพธ์ไม่สมบูรณ์แบบ ดังนั้น femtosecond laser จึงถูกนำมาใช้อย่างรวดเร็วและกลายเป็นมาตรฐานโดยพฤตินัย หลังจากนั้นนักวิจัยได้พัฒนาขดลวดโลหะที่สามารถดูดซับได้ (แมกนีเซียม) เป็นวัสดุทางเลือกอื่น คุณลักษณะทางความร้อนของแมกนีเซียมหมายความว่าการประมวลผลด้วยไฟเบอร์เลเซอร์จะทำให้เกิดปัญหาที่ผิดปกติ นั่นคือ พื้นผิวการตัดจะทำให้เกิดละอองโลหะขนาดเล็ก จำเป็นต้องกำจัดหยดน้ำเหล่านี้ออกโดยการทำความสะอาดเชิงกล อย่างไรก็ตาม อาจทำให้เสาบาง ๆ เสียหายซึ่งจำเป็นในการออกแบบฐานรองรับหลาย ๆ แบบ; หลังการรักษานี้อาจให้ผลตอบแทนเพียง 50 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้น femtosecond laser จึงกลายเป็นเทคโนโลยีการตัดมาตรฐานอีกครั้ง
การตัดด้วยไฟเบอร์เลเซอร์ของโลหะผสม Ni-Ti
โลหะผสมนิกเกิล-ไททาเนียมหรือ "เมมโมรีเมทัล" มีคุณสมบัติพิเศษ เช่น ความยืดหยุ่นยิ่งยวดและการจำรูปร่าง ลักษณะเฉพาะเหล่านี้ทำให้มีข้อได้เปรียบบางประการ ซึ่งสามารถใช้ได้กับเครื่องมือฝังเทียมและการผ่าตัดต่างๆ รวมถึง TAVR
ในปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์ท่อโลหะผสมนิกเกิล-ไททาเนียมส่วนใหญ่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 3-6 มม. การตัดด้วยไฟเบอร์เลเซอร์สามารถให้ปริมาณงานและคุณภาพคมตัดที่ดีได้ในเวลาเดียวกัน ความแม่นยำในการตัดเป็นปัญหาที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกเครื่องจักรที่มีความเสถียรและความสามารถในการทำซ้ำสูง
การตัดการสึกกร่อนของทองคำขาว
ในการใช้งานด้านการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ส่วนใหญ่ในปัจจุบัน วิธีการตัดด้วยเลเซอร์ในอุดมคติมักจะเป็นการตัดด้วยไฟเบอร์เลเซอร์และการตัดด้วยเฟมโตวินาที อย่างไรก็ตาม มีผู้ผลิตบางรายที่ใช้กระบวนการใหม่ที่เรียกว่า "การกัดเซาะ" แทน บริษัทใช้เทคโนโลยีนี้เป็นทางเลือกต้นทุนต่ำแทนการตัดด้วยเลเซอร์ femtosecond เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ รวมถึงการใช้งานทางการแพทย์และเทคโนโลยีชีวภาพ และส่วนประกอบที่เป็นแพลทินัมที่ใช้ในเซลล์เชื้อเพลิง
"วิธีการตัดแบบดั้งเดิมไม่เหมาะกับชิ้นส่วนที่บาง เนื่องจากมีความร้อนเกิดขึ้นรอบๆ มากเกินไป และไม่สามารถรองรับโครงสร้างขนาดเล็กที่มีน้ำหนักเพียงไม่กี่กรัมได้ การตัดแบบสึกกร่อนสามารถหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้ได้" การตัดการสึกกร่อนใช้เทคโนโลยีการสแกนกัลวาโนมิเตอร์แบบเร็วซึ่งมักใช้สำหรับการมาร์ก ในความเป็นจริง การใช้งานเบื้องต้นคือไฟเบอร์เลเซอร์ 20 W ซึ่งเป็นระบบที่ใช้บ่อยกว่าในการทำเครื่องหมาย/แกะสลัก
"การตัดการสึกกร่อนไม่ได้เป็นเพียงการใช้เลเซอร์โฟกัสเพียงครั้งเดียวในการตัด แต่อย่างน้อยรวมถึงเลเซอร์หลายสิบครั้ง บางครั้งแม้แต่หลายพันครั้ง ซึ่งทำให้วัสดุหลายไมครอนระเหยออกไปในคราวเดียว แต่ด้วยกัลวาโนมิเตอร์ความเร็วสูง ทำให้สามารถทำงานได้ถึงหลายพันครั้ง เสร็จได้ภายในไม่กี่นาที เทคโนโลยีเฉพาะนี้ใช้ได้กับโลหะเกือบทุกชนิดและวัสดุแข็งอื่นๆ (เช่น เซรามิก)"
เกี่ยวกับ HGTECH: HGTECH เป็นผู้บุกเบิกและผู้นำด้านการประยุกต์ใช้เลเซอร์ในอุตสาหกรรมในประเทศจีน และเป็นผู้ให้บริการโซลูชั่นการประมวลผลด้วยเลเซอร์ระดับโลกที่ได้รับอนุญาต เราได้จัดเตรียมเครื่องจักรอัจฉริยะด้วยเลเซอร์ สายการผลิตการวัดและระบบอัตโนมัติ และการก่อสร้างโรงงานอัจฉริยะอย่างครอบคลุมเพื่อจัดหาโซลูชันโดยรวมสำหรับการผลิตอัจฉริยะ
