لطالما شكلت أشعة الليزر أداةً راسخةً في تطوير وإنتاج الأجزاء الطبية لعقودٍ طويلة. وفي هذا المجال، بالتوازي مع مجالات التطبيقات الصناعية الأخرى، تكتسب أشعة الليزر الليفية حصةً سوقيةً متزايدةً بشكلٍ ملحوظ. أما بالنسبة للجراحة طفيفة التوغل وزراعة الأعضاء المصغّرة، فإن معظم منتجات الجيل القادم تتجه نحو التصغير، مما يتطلب معالجةً بالغة الدقة للمواد، وتُعد تقنية الليزر الحل الأمثل لتلبية المتطلبات المستقبلية.
يُعدّ القطع بالليزر الدقيق للمعادن الرقيقة تقنية مثالية لتلبية متطلبات القطع المتخصصة في تصنيع أدوات ومكونات الأنابيب الطبية، والتي تتطلب مجموعة متنوعة من خصائص القطع ذات الحواف الحادة والخطوط والأنماط الدقيقة. بدءًا من الأدوات الجراحية المستخدمة في القطع والخزعات، مرورًا بالإبر ذات الرؤوس غير التقليدية والفتحات الجانبية، وصولًا إلى وصلات السلاسل المستخدمة في المناظير المرنة، يوفر القطع بالليزر دقة وجودة وسرعة أعلى من تقنيات القطع التقليدية.
ماكينة قطع الألياف الليزرية صغيرة الحجم GF-1309 في كولومبيا لتصنيع الدعامات المعدنية
تحديات الصناعة الطبية
يُشكّل القطاع الطبي تحديات فريدة لمصنّعي الأجزاء الدقيقة. فالتطبيقات ليست متطورة فحسب، بل تتطلب أيضاً معايير عالية من حيث التتبع والنظافة والتكرار. تمتلك شركة جولدن ليزر المعدات والخبرة والأنظمة اللازمة لتزويد عملائها بأعلى جودة من المنتجات بأكثر الطرق موثوقية وكفاءة.
فوائد القطع بالليزر
يُعدّ الليزر مثاليًا للقطع الطبي، إذ يُمكن تركيز شعاعه بدقة تصل إلى 0.001 بوصة، مما يُتيح عملية قطع دقيقة دون تلامس، وبسرعة ودقة عاليتين. ولأن أداة القطع بالليزر لا تعتمد على ملامسة القطعة، يُمكن توجيهها لتشكيل أي شكل أو هيئة، واستخدامها لإنتاج أشكال فريدة.
لا يوجد تشوه في الأجزاء بسبب المناطق الصغيرة المتأثرة بالحرارة
قدرة على قطع الأجزاء المعقدة
يمكنه قطع معظم المعادن والمواد الأخرى
لا يوجد تآكل أو تلف في الأدوات
نماذج أولية سريعة وغير مكلفة
تقليل إزالة النتوءات
معدل مرتفع
عملية بدون تلامس
دقة وجودة عاليتان
قابل للتحكم بدرجة عالية ومرن
على سبيل المثال، يُعدّ القطع بالليزر أداةً ممتازةً للأنابيب الصغيرة، كتلك المستخدمة في تطبيقات القنية والأنابيب تحت الجلد، والتي تتطلب مجموعةً من الميزات كالنوافذ والفتحات والثقوب واللوالب. وبفضل حجم بقعة الليزر المركزة البالغ 25 ميكرونًا (0.001 بوصة)، يُتيح الليزر قطعًا عالية الدقة تُزيل الحد الأدنى من المادة، مما يُمكّن من القطع بسرعة عالية وفقًا للدقة المطلوبة في الأبعاد.
كذلك، ولأن المعالجة بالليزر لا تتطلب تلامسًا مباشرًا، فلا تُسلط أي قوة ميكانيكية على الأنابيب، فلا يوجد دفع أو سحب أو أي قوة أخرى قد تُسبب انحناءً أو ثنيًا يؤثر سلبًا على التحكم في العملية. كما يُمكن ضبط الليزر بدقة أثناء عملية القطع للتحكم في درجة حرارة منطقة العمل. وهذا أمر بالغ الأهمية، نظرًا لصغر حجم المكونات الطبية وخصائص القطع، حيث يُمكن أن تسخن الأجزاء الصغيرة بسرعة، وقد ترتفع درجة حرارتها بشكل مفرط.
علاوة على ذلك، فإن معظم تطبيقات القطع للأجهزة الطبية تقع ضمن نطاق سماكة يتراوح بين 0.2 و1.0 مم. ونظرًا لتعقيد أشكال القطع المستخدمة في تصنيع الأجهزة الطبية، غالبًا ما تُشغَّل ليزرات الألياف المستخدمة في هذا المجال بنظام نبضات مُعدَّلة. يجب أن يكون مستوى ذروة الطاقة أعلى بكثير من مستوى الطاقة المستمرة لتقليل تأثيرات الحرارة المتبقية من خلال إزالة المواد بكفاءة أكبر، لا سيما في المقاطع العرضية السميكة.
ملخص
تحلّ ليزرات الألياف باستمرار محلّ تقنيات الليزر الأخرى في تصنيع الأجهزة الطبية. وقد تمّت مراجعة التوقعات السابقة، التي كانت تشير إلى عدم إمكانية استخدام ليزرات الألياف في تطبيقات القطع في المستقبل القريب، منذ فترة طويلة. ولذلك، ستساهم مزايا القطع بالليزر في النمو الهائل لاستخدام القطع الدقيق في إنتاج الأجهزة الطبية، وسيستمر هذا التوجه في السنوات القادمة.