工業(yè)激光在醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用

1.激光打標(biāo)-用于企業(yè)、產(chǎn)品和零部件的信息識別和可追溯性

我們常見的醫(yī)療設(shè)備，包括骨螺絲、起搏器、聽覺植入器、內(nèi)窺鏡設(shè)備等。，會用激光打標(biāo)。激光打標(biāo)可以進(jìn)行永久發(fā)展提供一個公司和產(chǎn)品市場信息，具有耐腐蝕性，保證企業(yè)長期可追溯性。是部件的直接鑒定，也是美國食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的鑒定方法。

激光打標(biāo)有以下幾種方式不同的激光器。根據(jù)產(chǎn)品材料的不同，這些激光器可以分為紫外（UV）、紅外（IR）、遠(yuǎn)紅外（FIR）和超短脈沖（USP）皮秒和飛秒激光器。

對于不銹鋼醫(yī)療設(shè)備，標(biāo)志必須滿足以下條件：

◎耐腐蝕

◎無表面夾雜物

◎生物相容性

◎能夠經(jīng)受多次清洗

2.激光焊接—連接非常小而復(fù)雜零件的理想方法

應(yīng)用于小型精密醫(yī)療設(shè)備的點(diǎn)焊、縫焊及密封?？珊附淤|(zhì)量小于1毫米尺寸的零件或局部空間位置。微型焊接通常用于起搏器、手術(shù)刀片、內(nèi)窺鏡儀器和電池。

金屬激光焊接工藝，用于微焊的激光技術(shù)包括一個脈沖Nd:YAG，連續(xù)波（CW）光纖，納秒級光纖，準(zhǔn)連續(xù)波（QCW）光纖發(fā)展以及通過高倍放大器（HBDD）激光。應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)不同的應(yīng)用選擇最合適的激光器。

點(diǎn)焊技術(shù)可用通過激光。20-200微米光斑→光纖作為激光器；200-1000微米光斑→脈沖控制激光器。

脈沖納秒激光(NS)是焊接厚度僅為0.25 mm、光斑尺寸小于50μm 的微小金屬零件的最佳選擇。脈沖Ns激光幾乎可以適用于沒有任何一個材料的焊接，為小零件和新材料的組合發(fā)展提供了新的機(jī)會。

除金屬焊接外，激光還廣泛應(yīng)用于塑料零件的焊接，具有清潔、無污染、美觀的特點(diǎn)。

2.1塑料激光焊接工藝（微流控焊接）

激光焊接技術(shù)設(shè)備在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用，醫(yī)療是全球各國家都非常廣泛關(guān)注的一個重要問題，醫(yī)療設(shè)備隨著中國科技經(jīng)濟(jì)發(fā)展自己變得越來越高端，醫(yī)療設(shè)備管理屬于精密儀器，很多企業(yè)內(nèi)部零件都非常精密。為了解決這一問題，激光焊接機(jī)由于其自身的焊接特點(diǎn)，在醫(yī)療設(shè)備和其他精密電子產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。

醫(yī)療器械企業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)具有極其微小且工藝復(fù)雜，因此在我們這些器械公司生產(chǎn)、制造發(fā)展過程管理有著高安全性、高潔凈性、高密封性等條件的苛刻要求，而激光焊接技術(shù)正好可以滿足它的需求。另外，與其他傳統(tǒng)焊接技術(shù)相比，激光焊接技術(shù)幾乎不產(chǎn)生焊渣和焊渣，焊接過程中不需要添加任何粘合劑，因此整個焊接工作可以在潔凈室中完成。

3.激光焊接技術(shù)設(shè)備在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展特點(diǎn)：

1.焊接質(zhì)量高

該設(shè)備采用國產(chǎn)或進(jìn)口激光光源，具有焊接深寬比大、能量集中、熱影響區(qū)小等特點(diǎn)。

2焊接精度高

設(shè)備的運(yùn)動軸以伺服控制電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，采用精密滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌可以作為一個傳動系統(tǒng)元件，重復(fù)定位技術(shù)精度為±0.02mm/300mm。旋轉(zhuǎn)軸采用伺服驅(qū)動，重復(fù)定位精度為 ± 10弧秒，有效地保證了醫(yī)療器械對焊接精度的嚴(yán)格要求。

3.密封、安全

設(shè)備可以采用結(jié)構(gòu)密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)，動力部分下沉式布置，有效信息保護(hù)操作管理人員的安全。同時，對設(shè)備所用材料進(jìn)行了嚴(yán)格的檢測，材料的環(huán)境保護(hù)和衛(wèi)生可以有效地保證醫(yī)療設(shè)備高清潔生產(chǎn)場所的防污染要求。

4.過程實(shí)時監(jiān)控

設(shè)備資源配置了工業(yè)CCD監(jiān)控管理系統(tǒng)，可對產(chǎn)品裝夾過程和焊接過程可以進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)控。

5.成本低、維護(hù)方便

該設(shè)備占地面積小，運(yùn)行時不需要額外的耗材，方便實(shí)用，可根據(jù)客戶要求根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r進(jìn)行改造升級，有效節(jié)約客戶的運(yùn)營成本。設(shè)備進(jìn)行整體管理機(jī)構(gòu)可以設(shè)計(jì)簡潔，方便班次清潔，日常維護(hù)、保養(yǎng)等操作。

6.應(yīng)用廣泛

該設(shè)備廣泛用于焊接斑馬線、一次性石籃、一次性氣道導(dǎo)絲、鼻膽管引流管、內(nèi)窺鏡、活檢鉗、抗癌放射性棒、心律調(diào)節(jié)器等醫(yī)療器械。

4.激光切割—刀片、軸、套管等，可以精密切割

激光切割技術(shù)是切割剃刀、精密軸、支架、套管、皮下注射針等的理想選擇。

激光切割一般分為兩種方法:

氣體輔助切割通常與微秒激光一起使用。激光燒蝕是一種可以利用納秒、皮秒或飛秒脈沖激光技術(shù)直接燒蝕材料以及表面，不需要其他任何一個后處理工序，熱影響區(qū)最小。氣體輔助切割是激光切割醫(yī)療器械最常用的方法。其速度和精度足以保證良好的切削質(zhì)量和切削寬度。然而，隨著我國管道的直徑和特性研究越來越小，激光燒蝕技術(shù)的使用可以更加科學(xué)有效。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)10微米的特征尺寸和切割寬度切割。

5.激光微加工—精密表面結(jié)構(gòu)和打孔

激光器微加工方法適用于我國醫(yī)療器械的制造，如針頭、導(dǎo)管、可植入技術(shù)設(shè)備和微型儀器的表面進(jìn)行紋理信息加工和鉆孔。常用的超短光脈沖激光器。由于短脈沖進(jìn)行連續(xù)工作時間能更有效地提高去除這些材料，即能量輸出少，切割效果好，幾乎可以不需要后處理。

激光微加工不是特別快，但它是一個非常精確的過程。飛秒超短波脈沖激光在聚合物表面進(jìn)行處理中的典型企業(yè)應(yīng)用，可以通過實(shí)現(xiàn)高程數(shù)據(jù)處理和高程處理的精確管理控制。

不間斷電源激光器還可以在針上鉆出非常小、精確的孔，直徑只有80-200微米。另外，激光微加工信息系統(tǒng)還能通過學(xué)習(xí)編程加工圓孔、方孔或橢圓孔，以幫助企業(yè)控制技術(shù)藥物研究通過針頭輸送。激光還可以在不同材料中產(chǎn)生不同類型的微結(jié)構(gòu)，包括金屬、聚合物、陶瓷和玻璃。

激光微加工的另一個主要應(yīng)用是線剝離，在這種技術(shù)應(yīng)用中，飛秒激光可以通過進(jìn)行選擇性燒蝕去除表層厚度為20微米的聚氨酯涂層，不會出現(xiàn)損壞底層建筑材料。

醫(yī)療行業(yè)中的設(shè)備都需要極高的精度，傳統(tǒng)的加工設(shè)備不能滿足這種要求，各種精密的設(shè)備，要構(gòu)建面向未來的核心競爭力，智能制造是主攻方向，“激光+智能制造”勢必成為推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要抓手。