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突破 | 全球首款用于制造醫(yī)療器械的空心光纖
支架是外科醫(yī)生插入收縮血管以保持其打開的半彈性金屬絲網(wǎng)管。在人口迅速老齡化的工業(yè)化國家，像這樣的微創(chuàng)外科手術(shù)正變得越來越普遍，并且取代了高風險的手術(shù)方式。僅主動脈支架這一領(lǐng)域，據(jù)統(tǒng)計，2022 年我國市場規(guī)模預計為19.5億元，2017-2022年復合增速超13%。在美國，每年就有超過200萬個支架被植入，而且這一數(shù)字一直在增長。
超短脈沖激光作為精密加工手段，具有加工后邊緣無毛刺，無熱影響的明顯優(yōu)勢，被醫(yī)療器械制造商廣泛使用。更重要的是，新型支架不斷獲批上市，他們大多由激光切割而成。
激光可加工不銹鋼，鎳鈦，鉻鈷靶 (CrCo)，高分子聚合物等支架材料
進入醫(yī)療制造市場并非易事。醫(yī)療器械市場受到世界各地監(jiān)管機構(gòu)的嚴格控制?？上攵芾碣|(zhì)量和認證的法律法規(guī)非常嚴格。因此，支架切割機的主要制造商在他們之間瓜分了該行業(yè)。
帶來商機
模塊化和緊湊的設(shè)計
德國Alpine公司公司長期致力于開發(fā)專門用于醫(yī)療器械生產(chǎn)制造的專用激光切割系統(tǒng)。更小、更快是Alpine和創(chuàng)始人 Joe Kempf 對醫(yī)療器械行業(yè)打上的標簽。Joe Kempf 表示，“我們了解什么有效，什么無效，以及機器需要做什么。為了解決傳統(tǒng)激光切割設(shè)備在可用性比較差的問題，我們工作站的各個方面都經(jīng)過優(yōu)化。”
用于超短脈沖激光器的新型光纜意味著 Joe Kempf 可以使他的機器比市場競爭對手的機器更緊湊。
老牌制造商無法跟上對支架不斷增長的需求， 我們有解決方案
他們將激光切割系統(tǒng)與市場上幾乎所有其他系統(tǒng)進行了基準測試。任何此類機器的設(shè)計總是涉及一個關(guān)鍵的權(quán)衡：一方面，機器應該易于擴展，從而允許廉價的制造；另一方面，它應該是高度可定制和配置的，可以滿足每位用戶的要求。“我們意識到模塊化設(shè)計是將這兩個目標結(jié)合起來的唯一途徑，” Kempf 說。
Alpine公司提出了一種系統(tǒng)設(shè)計，該系統(tǒng)可以將微加工高質(zhì)量組件的速度提升500%。這主要是得益于他們在開發(fā)堅固靈活的工具方面投入了大量精力。例如，更換工裝夾具、校準光學元件、設(shè)置參數(shù)，只需不到五分鐘的時間。這意味著Alphine的設(shè)備比市面上所有系統(tǒng)都要快得多。更重要的是，它的占地面積僅為 1.2 × 0.7 米，是業(yè)內(nèi)最小的支架制造設(shè)備。
空心光纖
讓超短脈沖激光穩(wěn)定傳輸成為可能
當然，該設(shè)備的光源依然選擇了超短脈沖(USP)激光器：如果沒有飛秒激光器，它就不可能加工直徑為0.25毫米、壁厚僅為0.5毫米的管材，同時具有光滑邊緣和微小的支柱。然而，正如 Kempf 所解釋的那樣，靈活并不是超短脈激光器的優(yōu)勢，“這可能會導致一些問題在我們開發(fā)模塊化平臺策略上，我們可以在所有機器配置中使用大多數(shù)通用系統(tǒng)組件，包括超短脈沖激光器和脈沖連續(xù)光纖激光器。”
激光可加工不銹鋼，鎳鈦，鉻鈷靶 (CrCo)，高分子聚合物等支架材料
Kempf 發(fā)現(xiàn)，通快正在研制光纖傳輸?shù)某堂}沖激光器。“我們立即意識到這是模塊化設(shè)計的關(guān)鍵，新型激光光纜由空心光纖制成，也就是說超短脈沖激光脈沖可以穩(wěn)定地從A傳遞到B，過程中不會有任何損失。這意味著我們可以將激光光源與切割光學器件分開，而無需在加工區(qū)域附近安裝笨重的激光主機，”Kempf 解釋道。“這使得機器更加緊湊，并使我們能夠標準化對超短脈沖激光器和光纖激光器的進行機器設(shè)計。
Alpine公司很快聯(lián)系了通快，隨后兩家公司就與Alpine Laser的Medicut Pro的開發(fā)進行了合作。這是有史以來第一臺使用超短脈沖激光器和空心光纖輸送進行工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)的機器。
通快在2022慕尼黑光博會上首次公開演示超短脈沖
空心光纖系統(tǒng)
更重要的是，TruMicro提供的光束質(zhì)量產(chǎn)生了另一個好處。“超快激光器可以提供如此干凈的邊緣，以至于我們的客戶可以生產(chǎn)出在許多應用中不需要使用腐蝕性化學品進行后處理的零件，”Kempf 解釋道。“這便消除了設(shè)備制造商的一個重大障礙，那就是人們不想在危險化學品周圍工作。
未來可期
Kempf 說：“我們覺得工作遠未完成——是才剛剛開始。我們的產(chǎn)品種類繁多，這些產(chǎn)品將從新技術(shù)中受益——用新的、更先進的技術(shù)更新舊的行業(yè)設(shè)計。”
