几十年来,激光一直是医疗器械研发和生产领域中一项成熟的工具。如今,光纤激光器在医疗器械领域以及其他工业应用领域正迅速占据越来越大的市场份额。对于微创手术和微型植入物而言,大多数新一代产品都在不断小型化,这需要对材料极其敏感的加工工艺——而激光技术正是满足未来需求的理想解决方案。
精密薄金属激光切割技术是满足医疗管材及组件制造中特殊切割需求的理想选择,这些产品需要切割出各种具有锋利边缘、轮廓和边缘内图案的特征。从用于切割和活检的手术器械,到带有特殊针尖和侧壁开口的针头,再到用于柔性内窥镜的复杂链节连接件,激光切割相比传统切割技术,能够提供更高的精度、质量和速度。


哥伦比亚的GF-1309小型光纤激光切割机用于金属支架制造
医疗行业面临的挑战
医疗行业对精密零件制造商提出了独特的挑战。这些应用不仅技术前沿,而且对可追溯性、洁净度和可重复性要求极高。金激光拥有相应的设备、经验和系统,能够以最可靠、最高效的方式为客户提供最高质量的产品。
激光切割优势
这种激光器非常适合医疗切割,因为它能将激光聚焦到直径仅为0.001英寸的光斑尺寸,从而实现高速、高分辨率的精细非接触式“无工具”切割。由于激光切割工具无需接触工件,因此可以调整方向以切割出任何形状,并可用于制作独特的形状。
由于热影响区较小,零件未发生变形。
精细零件切割能力
可切割大多数金属和其他材料
工具无磨损
快速、低成本的原型制作
减少毛刺去除
高速
非接触式流程
高精度和高质量
高度可控且灵活
例如,激光切割是加工小型管材的理想工具,例如用于插管和皮下注射管的管材,这些管材需要具备多种特征,例如窗口、槽、孔和螺旋纹。激光聚焦光斑尺寸仅为 0.001 英寸(25 微米),可实现高分辨率切割,最大限度地减少材料去除量,从而根据所需的尺寸精度实现高速切割。
此外,由于激光加工是非接触式的,因此不会对管材施加任何机械力——不会产生推力、拉力或其他可能导致零件弯曲或产生形变的力,从而避免对加工控制造成负面影响。激光还可以在切割过程中进行精确设置,以控制工作区域的温度。这一点至关重要,因为医疗组件和切割特征的尺寸正在不断缩小,而小零件很容易升温,否则可能会过热。
此外,大多数医疗器械的切割应用厚度范围在0.2-1.0毫米之间。由于医疗器械的切割几何形状通常较为复杂,因此用于医疗器械制造的光纤激光器通常采用调制脉冲模式运行。峰值功率必须远高于连续波功率,才能通过更高效的材料去除来降低残余热的影响,尤其是在较厚的横截面上。
概括
在医疗器械制造领域,光纤激光器正不断取代其他激光技术。此前人们曾认为光纤激光器在短期内无法应用于切割领域,但这种观点早已被修正。因此,激光切割的优势将极大地推动精密切割技术在医疗器械生产中的应用,并且这一趋势将在未来几年持续下去。
