의료기기 산업에서 레이저 가공의 가치

조나단 매기 2021년 7월 28일

심장 박동 관리부터 신경 조절, 정형외과 및 청각 임플란트에 이르기까지 레이저 재료 가공 시스템은 이러한 삶을 개선하는 장치를 생산하는 데 중추적인 역할을 하고 있습니다. 이는 의료 기기 제조에 사용되는 레이저 가공 시스템의 현재 일반적인 응용 분야 중 일부이며 응용 기반이 빠르게 확대되고 있습니다. 완전히 새로운 제품의 기반조차도 레이저 기계 시스템 기술의 가용성을 중심으로 이루어졌습니다.

레이저 시스템은 의료기기 산업에서 항상 중요한 역할을 해왔습니다. 레이저는 1970년대에 처음 상용화되었을 때 업계에서 채택되었습니다. 그들은 만들 수 있는 제품과 함께 발전해 왔으며 새롭고 향상된 의료 제품 디자인을 가능하게 했습니다. 예를 들어, 우리는 현재 의료 기기의 가공 작업에 미미한 열 입력을 전달하는 초단 펄스 레이저를 사용하는 단계에 있습니다.

레이저 가공 성공 사례를 되돌아보고 그 밖에 무엇이 가능한지 알아보십시오.

여러 중요한 범주에서 레이저 기술은 차이를 만듭니다. 예를 들어, 심장 박동 관리(CRM)는 심장이 너무 느리게 뛰거나 박동을 놓치는 경우가 많은 사람의 삶의 질을 향상시키는 것을 목표로 합니다. 심박조율기 카트리지에 밀봉 밀봉을 제공하기 위한 펄스 파이버 레이저를 사용한 레이저 용접, q 스위치 및 단펄스 레이저를 사용하여 장치에 사용되는 전극의 와이어 스트리핑, 레이저 마킹과 같은 여러 산업용 레이저 공정을 사용하여 CRM 장치를 생산합니다. 파이버 레이저 마커를 사용하여 장치에 UDI 코드를 인쇄합니다. 심박조율기는 어셈블리에 열에 민감한 전자 장치가 포함되어 있으며, 이는 적절하게 설계된 레이저 시스템으로 순 열 전달이 무시할 수 있거나 관리 가능하기 때문에 원래 레이저 시스템이 제조에 배치된 이유 중 하나였습니다.

또한 레이저는 용접된 심박 조율기의 산화를 방지하기 위해 글로브박스 용접 시스템에 통합하는 등 자동화에 적합합니다. 2000년대 중반 의료 기기 산업에 파이버 레이저 기술이 출현하기 전에 이러한 장치는 80년대 후반과 90년대 초반의 기존 고체 막대 기반 레이저를 사용하여 제조되었습니다.

파킨슨병, 양성 본태성 떨림과 같은 질병의 영향을 조절하기 위해 의료 기기를 이용한 신경 조절이 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 이러한 혁신적인 장치는 뇌 조직이나 척수에 이식되어 운동 조정을 향상시킬 수 있습니다. 전극은 플라스틱으로 코팅된 상대적으로 불활성인 금속으로 만들어집니다. 이후에 본체에 내장된 전극을 드러내기 위해 백금 및 구리와 같은 재료로 만들어진 섬세한 와이어는 불소폴리머 재킷(종종 PTFE 및 PET 또는 폴리이미드와 같은 기타 폴리머)을 레이저 와이어로 벗겨냅니다.

이러한 가공에 사용되는 레이저 시스템은 필요한 가장자리 품질과 베어메탈에 원하는 효과 측면에서 다양합니다. 이러한 공정에서 레이저 시스템의 가장 큰 장점은 제조를 위한 턴키 자동화 시스템에 얼마나 잘 통합될 수 있는지, 직경이 1/1000인치까지 가능한 와이어에 접촉하거나 많은 기계적 힘을 가하지 않는다는 사실입니다. . 이러한 레이저 가공은 현미경으로 수행되는 힘든 수동 공정을 대체할 수 있습니다. 레이저가 의료 기기 제조업체가 사용할 수 있는 최선의 방법인 경우가 많으며, 이는 의료 기술 엔지니어링 직원이 혁신적인 신제품을 개발할 때 자연스럽게 레이저 시스템을 첫 번째 생산 아이디어로 고려하는 이유입니다.

정형외과 임플란트는 수년 동안 레이저 마킹 및 조각이 이루어졌으며, 일부 장치는 금속 분말을 레이저 용접하고 레이저 3D 프린팅했습니다. 정형 임플란트의 완전한 레이저 생성은 MRI 스캔에서 생성된 데이터를 사용하여 대량 맞춤화로 이어졌습니다. 레이저 시스템은 원래의 5축 CNC 가공 표면보다 표면 거칠기가 더 낮은 재료로 만들어진 금속 임플란트의 선택적인 영역을 연마할 수도 있습니다. 반대로, 레이저 가공 시스템은 세포 접착을 위한 표면을 제공하기 위해 정형 임플란트를 구성할 수 있습니다. 동일한 부품에서 다양한 기능적 표면 특성을 생성할 수 있습니다.