Wybór kraju/regionu i języka
Lasermarkierter Herzschrittmacher
Aktywne wyroby medyczne do implantacji (AIMD)

Jeszcze wydajniejsza produkcja za pomocą technologii laserowej

Produkcja wszczepialnych urządzeń medycznych jest niezwykle skomplikowana – zwłaszcza ze względu na znajdującą się w nich wrażliwą elektronikę. Pokażemy Państwu, jak wykorzystać technologię laserową do tworzenia stabilnych połączeń elektrycznych i szczelnych spawów, które mogą wytrzymać duże obciążenia.

Jakie wyzwania pojawiają się w produkcji narzędzi implantów medycznych?

Wszczepialne urządzenia medyczne, takie jak rozruszniki serca, składają się z maleńkich elementów i wrażliwych podzespołów elektrycznych. Muszą funkcjonować prawidłowo w organizmie człowieka i nie wyrządzać przy tym żadnych szkód. Podlegają one licznym wymaganiom technicznym i dlatego stawiają wysokie wymagania procesom i urządzeniom produkcyjnym: ponieważ stosowane elementy są często bardzo delikatne, a etapy produkcji bardzo złożone, wielu producentów polega na pracy manualnej przy montażu implantów. Z jednej strony jest to problematyczne, ponieważ coraz trudniej jest znaleźć wykwalifikowanych pracowników. Z drugiej strony utrudnia to rozszerzenie produkcji – zwłaszcza o dodatkowe zakłady produkcyjne. Ponadto producenci są zobowiązani do dokumentowania wszystkich etapów produkcji w sposób możliwy do prześledzenia. 

Ponieważ wszczepialne wyroby medyczne są niezbędne dla wielu osób, muszą być dostępne w wystarczającej ilości. Aby to zapewnić, urządzenia produkcyjne powinny działać niezawodnie, mieć minimalne przestoje i umożliwiać szybki serwis (konserwację). W tym kontekście coraz większe znaczenie ma możliwość modułowej rozbudowy mocy produkcyjnych i technologii o niezbędne komponenty systemowe, tak aby można je było elastycznie wykorzystywać do różnych produktów.

Przykładem aktywnych implantów są rozruszniki serca, defibrylatory czy czujniki neuronowe. Składają się one z kilku elementów (np. baterii, przewodów lub obwodów), które najpierw są produkowane pojedynczo, a następnie składane. Obudowy tych implantów muszą być hermetycznie zamknięte, aby chronić zarówno wrażliwą elektronikę elementu, jak i ciało pacjenta.

Jakie korzyści oferuje technologia laserowa w rozwoju i produkcji wszczepialnych urządzeń medycznych?

Systemy laserowe oferują rozwiązanie wielu złożonych wyzwań technicznych i ograniczeń w rozwoju i produkcji aktywnych implantów. Ich zastosowanie umożliwia precyzyjne i zautomatyzowane spawanie przewodów w 3D. Pozwala to na zachowanie wąskich zakresów tolerancji i łączenie w obudowach nowych rodzajów materiałów, takich jak szkło i ceramika. Systemy i aplikacje laserowe oferują znaczące korzyści w porównaniu z konwencjonalnymi metodami spawania, jeśli chodzi o tworzenie bezstratnych połączeń elektrycznych oraz stabilnych, szczelnych spawów, które mogą jednocześnie wytrzymać duże obciążenia mechaniczne.

Lasery zapewniają sterylność i biokompatybilność

Lasery są idealne do obróbki materiałów biokompatybilnych. Tworzą gładkie spoiny i nieporowate struktury powierzchni, do których nie przylegają zarazki. Ułatwia to utrzymanie sterylności wyrobów medycznych. 

Lasery zapewniają hermetyczne uszczelnienie

Spoiny są szczelne na przenikanie helu. Nieszczelności w implantach są więc wykluczone. Chroni to zarówno wewnętrzne elementy urządzenia, jak i zdrowie pacjenta.

Lasery tworzą bezstratne połączenia elektryczne

Życie pacjentów często zależy od prawidłowego funkcjonowania urządzeń wszczepialnych. Stosując laserowe spawanie impulsowe, uzyskuje się stabilne i bezstratne połączenia elektryczne, które spełniają wysokie wymagania jakościowe produktów medycznych.

Dzięki laserom uzyskają Państwo przewagę jakościową

Innowacyjne systemy laserowe firmy TRUMPF zawierają liczne funkcje służące zapewnieniu jakości w technice medycznej, np. czujniki do monitorowania procesów i wizualnej kontroli geometrii, systemy samouczące się i sztuczną inteligencję.

Jak można wykorzystać lasery w produkcji aktywnych implantów?

Spawanie kontaktowe elektrod (bateria)

Spawanie laserowe może być stosowane do zapewnienia bezstratnych połączeń elektrycznych w określonym obszarze styku.

Częstotliwości i natężenia pulsacji mogą być kontrolowane, co umożliwia spawanie laserowe przy niskiej temperaturze i łączenie prawie wszystkich materiałów metalicznych. Jest to szczególnie istotne w przypadku elastycznych płytek obwodów drukowanych w defibrylatorach i rozrusznikach serca lub przy podłączaniu wrażliwych systemów czujników. Takie spoiny wytrzymują duże obciążenia mechaniczne.

Gazoszczelne spawanie kondukcyjne obudów AIMD

Aktywne implanty są zgrzewane w niskiej temperaturze, dzięki czemu wrażliwe materiały znajdujące się wewnątrz nie ulegają uszkodzeniu. Jest to możliwe, ponieważ czujniki lub elementy z tworzywa sztucznego ze względu na swoją specjalną konstrukcję często znajdują się bardzo blisko obszaru spawania implantów – tym bardziej, gdy są one mniejsze i bardziej złożone. 

Zaletą spoin laserowych jest to, że są one bardzo drobne i gładkie oraz mają higieniczne, nieporowate powierzchnie. Są one również hermetycznie szczelne, dzięki czemu zarówno pacjent, jak i wewnętrzne elementy urządzenia są chronione po wszczepieniu.

Cięcie laserowe przewodów wielowarstwowych

Podczas cięcia przewodów wielowarstwowych laser zapewnia, że powłoka poszczególnych zwojów pozostaje nienaruszona. Umożliwia to przycięcie geometrii na żądany wymiar poprzez cięcie promieniowe, osiowe, zataczające lub pod kątem prostym w celu przygotowania jej do dalszej obróbki – na przykład do spawania laserowego końcówek przewodów. 

W tej technologii nie powstają odpryski, które mogłyby uszkodzić izolację. Ponadto nie występuje tu ani wpływ ciepła, ani zużycie. Ten proces jest zautomatyzowany. Dzięki temu wymaga również mniej czasu i przeróbek w porównaniu z konwencjonalnymi metodami produkcji.

Laserowy proces strukturyzacji i ablacji jako przygotowanie powierzchni

Dzięki technice laserowej można przygotować elementy urządzeń medycznych do klejenia poprzez nadanie struktury ich powierzchni. Na przykład chropowatość głowic elektrod może być zoptymalizowana za pomocą lasera w taki sposób, aby idealnie przylegały podczas klejenia.

Laser umożliwia również czyszczenie powierzchniusuwanie powłok i usuwanie nierówności – na przykład ETFE, PTFE, PFA, poliuretanu lub parylenu na wymiennikach ciepła lub obudowach urządzeń.

Spawanie laserowe elementów

Elektroda lub przewód często składają się z kilku części. Dzięki krótkim spoinom sczepnym te pojedyncze detale mogą być zamocowane w prawidłowej pozycji względem siebie przed spawaniem podzespołu.

Tylko dzięki temu procesowi montażu można zapewnić ścisłe tolerancje geometryczne bez odkształceń. Dodatkowo upraszcza to również montaż, ponieważ części trzymają się razem bez użycia dużej siły.

Obróbka ubytkowa w celu zmniejszenia grubości ścianek

Za pomocą obróbki ubytkowej redukuje się grubość ścianek w wężach polimerowych, aby uzyskać lokalnie zwiększoną elastyczność, a tym samym najlepsze możliwe przepływy.

Typowe zastosowania to rurki wieloświatłowe do cewników i endoskopów.

Znakowanie laserowe numerów seryjnych

Innowacyjne znakowanie laserowe zapewnia wysokokontrastowe, trwałe i niekorodujące znakowanie, które jest łatwe do odczytania na szerokiej gamie materiałów.

Umożliwia to stosowanie kolejnych numerów partii i oznaczeń seryjnych do poszczególnych części i urządzeń w celu szybszej i łatwiejszej identyfikacji oraz śledzenia produkcji oraz logistyki.

Tworzenie indywidualnych wzorów

Gdy elementy urządzeń wymagają specjalnych wzorów, powszechnie stosuje się ich wytłaczanie lub wytrawianie za pomocą procesów chemicznych. Te procedury są bardzo wymagające technicznie oraz kosztują dużo czasu i pieniędzy.

Mikroobróbka laserowa i Obróbka ubytkowa to skuteczne alternatywy, które niezawodnie zapewniają precyzyjne wyniki. Cięcie laserowe nie wymaga niczego więcej niż zmiany programu w oprogramowaniu sterującym. W ten sposób można szybko i precyzyjnie wykonać dowolną liczbę powtórzeń o najwyższej jakości.

Zastosowania laserów w dziedzinie elektroniki

Podczas cięcia czujników na podłożach polimerowych, takich jak elastyczne płytki drukowane (PCB), laser daje największą swobodę geometryczną. To właśnie dzięki tej elastyczności możliwe jest składanie płytek obwodów drukowanych i umieszczanie ich w małych, kompaktowych obudowach, takich jak elektronika rozrusznika serca lub systemy kamer i czujników w endoskopach giętkich. Ten sam laser, który służy tutaj do cięcia, może być następnie wykorzystany również do znakowania laserowego – między innymi numerów seryjnych.

Więcej informacji na temat, jak nasz klient Miethke produkuje swoje implanty neurochirurgiczne za pomocą laserów firmy TRUMPF

Ten, kto chce zapewnić wysoką jakość, musi samemu kupować produkty wysokiej jakości, aby spełnić własne oczekiwania. Właśnie dlatego zwróciliśmy się bezpośrednio do firmy TRUMPF.

Jörg Knebel
Kierownik działu zarządzania jakością, Christoph Miethke GmbH & Co. KG

Czy również Państwo szukają najlepszego rozwiązania do produkcji swoich wszczepialnych wyrobów medycznych?

Chętnie pokażemy Państwu, jakie korzyści można odnieść z zastosowania techniki laserowej. Zachęcamy do wysłania nam wiadomości lub umówienia się bezpośrednio na spotkanie w naszym centrum zastosowań laserowych (LAC), aby wykonać detal wzorcowy na miejscu.

Zapytanie ofertowe

Mamy odpowiednie rozwiązanie dla produkcji Państwa wszczepialnego urządzenia medycznego

Jako wiodący na świecie dostawca laserów przemysłowych znamy wyzwania, przed którymi Państwo stoją, i gwarantujemy, że znajdziemy odpowiednie rozwiązanie dla rozwoju i produkcji Państwa produktu medycznego. 

Laser krótkoimpulsowy

Lasery krótkoimpulsowe mają czas trwania impulsu w zakresie nanosekund i mogą być stosowane w wielu procesach roboczych w przemyśle. Oferują one niezrównaną elastyczność w takich procesach jak spawanie, cięcie, wiercenie, znakowanie, ablacja czy czyszczenie.

Laser o ultrakrótkim czasie impulsu

Czy to do strukturyzacji, cięcia, wiercenia czy usuwania materiału – lasery o ultrakrótkich czasach impulsu są nieodzownym narzędziem do mikroobróbki w technice medycznej. Jedna z ich wyjątkowych cech użytkowych: nie przekazują prawie żadnego ciepła do materiału (obróbka na zimno).

Zautomatyzowane systemy wieloosiowe

W produkcji 3D zautomatyzowane systemy wieloosiowe są często wykorzystywane do cięcia, spawania lub obróbki powierzchni. Systemy te mogą być łączone i konfigurowane z laserami światłowodowymi, dyskowymi i laserami o ultrakrótkich czasach impulsu.

Lasery znakujące

Czas znaleźć idealny laser znakujący spełniający Państwa wymagania: wystarczy odpowiedzieć na kilka pytań dotyczących zastosowań, a nasza wyszukiwarka produktów pokaże, który laser znakujący będzie dla Państwa odpowiedni.

Układ sensoryczny i oprogramowanie

Układy sensoryczne firmy TRUMPF regulują i monitorują jakość procesów zgodnie z wymaganiami klienta. Modułowe rozwiązania programowe umożliwiają m.in. tworzenie i stosowanie prawidłowych kodów UDI na podstawie posiadanych baz danych.

Te tematy również mogą Państwa zainteresować

Wytwarzanie wyrobów medycznych za pomocą lasera

Czy to w ortopedii, chirurgii plastycznej, technice dentystycznej, czy w produkcji urządzeń i instrumentów medycznych – za pomocą laserów można wytwarzać produkty medyczne szybciej, lepiej i wydajniej. Pokażemy Państwu, jak to zrobić.

Lasermarkiertes Endoskop
Produkcja laserowa narzędzi chirurgicznych

Narzędzia chirurgiczne, takie jak endoskopy czy cewniki, muszą wytrzymywać duże obciążenia, wysokie temperatury i działanie agresywnych środków czyszczących. Warto dowiedzieć się, w jaki sposób laser gwarantuje gładkie powierzchnie i mocne połączenia dla narzędzi medycznych, zapewniając maksymalną sterylność i stabilność.

Rozwój produktów medycznych dzięki firmie TRUMPF

Warto dowiedzieć się, jak nasi eksperci od technologii medycznych i laserów mogą Państwa wesprzeć w całym cyklu życia Państwa produktu medycznego – od pomysłu, przez produkcję seryjną, aż po fazę wycofania. 

Kontakt
Zarządzanie branżami, technika medyczna
E-mail
Pliki do pobrania
Serwis i kontakt