La plupart des dispositifs médicaux, en particulier ceux réutilisables, sont fabriqués à partir d'un certain type d'acier inoxydable. La technologie de découpe au laser pour ces aciers inoxydables est largement connue et largement utilisée. Le laser à fibre avec impulsion nanoseconde est le choix principal pour la fabrication de produits en acier inoxydable, car ces lasers peuvent fournir une vitesse plus rapide et un débit plus élevé. Les lasers femtoseconde (fs) ne sont utilisés que pour couper des tubes à ondes de mer très fins, des composants aux détails délicats ou des applications nécessitant l'excellente qualité de bord fournie par ces lasers.
La découpe d'autres métaux "de niche" utilisés dans la fabrication de dispositifs médicaux (MDM) pose souvent des défis différents, mais la polyvalence de la découpe au laser fournit presque toujours d'excellentes solutions. Voyons comment/pourquoi la découpe laser des métaux peut être appliquée à trois types de métaux complètement différents : le magnésium, l'alliage nickel-titane et le platine (ainsi que l'or).
Découpe laser femtoseconde de support en magnésium
Aux États-Unis seulement, plus de 2 millions de stents sont implantés chez des patients chaque année. La découpe laser, en particulier la découpe laser femtoseconde, est le choix idéal pour la fabrication de ces supports, car elle peut facilement fournir la qualité de bord requise et réduire considérablement le besoin de post-traitement mécanique ou chimique. Il est également important que des machines automatiques entièrement intégrées simplifient la découpe 3D des ébauches tubulaires. Ces machines prennent en charge la coupe humide, ce qui permet de garantir que la paroi arrière ne subira pas de dommages thermiques lors de la coupe de tuyaux très fins.
Étant donné que le site du stent peut parfois reformer des blocs et provoquer une obstruction vasculaire, entraînant une resténose, ces dernières années, l'application de stents bioabsorbables pour résoudre ce problème est devenue de plus en plus répandue. Le premier échafaudage bioabsorbable était composé de substances organiques telles que l'acide polylactique (PLLA). Au début, un laser picoseconde vert a été utilisé, mais le résultat n'était pas idéal. Par conséquent, le laser femtoseconde a été rapidement adopté et est devenu la norme de facto. Après cela, les chercheurs ont développé un stent en métal résorbable (magnésium) comme autre matériau alternatif. Les caractéristiques thermiques du magnésium signifient que le traitement au laser à fibre produira un problème inhabituel, c'est-à-dire que la surface de coupe produira de petites gouttelettes de métal. Ces gouttelettes doivent être éliminées par un nettoyage mécanique. Cependant, cela peut endommager les colonnes minces requises dans de nombreuses conceptions de support ; Ce post-traitement peut entraîner un rendement de seulement 50 pour cent. Par conséquent, le laser femtoseconde est redevenu la technologie de coupe standard.
Découpe laser à fibre d'alliage Ni-Ti
L'alliage nickel-titane ou "métal à mémoire" possède des propriétés particulières telles que la superélasticité et la mémoire de forme. Ces caractéristiques lui confèrent certains avantages, qui peuvent être utilisés dans différents instruments implantables et chirurgies, y compris le TAVR.
À l'heure actuelle, la plupart de ses produits tubulaires en alliage nickel-titane se situent dans la plage de 3-6 mm de diamètre. La découpe au laser à fibre peut leur fournir à la fois un bon débit et une bonne qualité des bords. La précision de coupe est un problème à prendre en compte lors de la sélection de machines à haute stabilité et répétabilité.
Coupe d'érosion du platine
Dans la plupart des applications de fabrication de dispositifs médicaux d'aujourd'hui, les méthodes de découpe au laser idéales sont généralement la découpe au laser à fibre et la découpe au laser femtoseconde. Cependant, quelques fabricants utilisent à la place un nouveau procédé appelé "coupe par érosion". La société utilise cette technologie comme alternative peu coûteuse à la découpe laser femtoseconde pour fabriquer des produits, notamment des applications médicales et biotechnologiques et des composants à base de platine utilisés dans les piles à combustible.
"La méthode de découpe traditionnelle ne convient pas aux pièces minces, car il y a trop de chaleur générée autour et elle ne peut pas supporter de minuscules structures pesant seulement quelques grammes. La découpe par érosion peut éviter ces problèmes." La découpe par érosion utilise la technologie de balayage galvanométrique rapide qui est généralement utilisée pour le marquage. En fait, l'utilisation initiale est un laser à fibre de 20 W, qui est un système plus souvent utilisé pour effectuer des opérations de marquage/gravure.
"La découpe par érosion n'utilise pas seulement un seul passage de laser focalisé pour couper, mais comprend au moins des dizaines, parfois même des milliers de lasers répétés, ablation de plusieurs microns de matériau à la fois. Mais grâce aux galvanomètres à grande vitesse, jusqu'à des milliers d'opérations peut être complété en quelques minutes. Cette technologie unique est en fait applicable à presque tous les métaux et autres matériaux plus durs (tels que la céramique)"
À propos de HGTECH : HGTECH est le pionnier et le leader de l'application industrielle laser en Chine, et le fournisseur faisant autorité de solutions de traitement laser mondiales. Nous avons organisé de manière complète des machines laser intelligentes, des lignes de production de mesure et d'automatisation et une construction d'usine intelligente pour fournir des solutions globales pour une fabrication intelligente.
