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Lasermarkierter Herzschrittmacher
主动植入式医疗设备 (AIMD)

利用激光工艺更高效地生产 AIMD

植入式医疗设备的制造极其复杂——特别是由于其内部的敏感电子设备。我们将向您展示如何使用激光技术来创建稳定、可承受高负载的电气连接和氦气密封焊缝。

医疗植入物的制造面临哪些挑战?

植入式医疗设备——如起搏器,由最小的部件和敏感的电气部件组成。它们必须在人体中正常工作,并且不得造成任何损害。它们需要满足大量的技术要求,因此对生产过程和设备提出很高的要求:由于所使用的部件通常非常精细,生产步骤非常复杂,许多制造商在组装植入物时依赖手工作业。一方面,这会遇到问题,因为找到合格的员工正变得越来越困难。另一方面,这会使扩大生产——特别是增加生产设施——变得困难。此外,制造商有义务以合理的方式记录所有生产步骤

由于植入式医疗设备对许多人至关重要,因此必须有足够的可用性。为了确保这一点,生产设备应当可靠运行,只有尽可能少的停工时间,并可实现快速(保养)服务。在这种情况下,通过必要的系统部件模块化扩展制造能力和技术正变得越来越重要,以便它们可以灵活地用于不同的产品。

主动植入物包括起搏器、除颤器或神经传感器。它们由几个部件(如电池、电线或开关回路)组成,这些部件首先单独制造,然后组装在一起。这些植入物的外壳必须密封,以保护敏感的电子设备和患者的身体。

激光技术在植入式医疗设备的开发和制造中有哪些优势?

激光系统为主动植入物的开发和生产中的许多复杂的技术挑战和限制提供解决方案。它们的使用可实现电线的精确和自动化 3D 焊接。由此可遵守严格的公差,并连接玻璃和陶瓷等设备外壳新材料。与传统焊接工艺相比,激光系统和应用在产生无损电气连接和稳定、氦气密封的焊缝方面具有明显的优势,同时能够承受高机械负载

激光确保无菌和生物相容性

激光可以加工生物相容性材料。此外,它们可创建光滑的接缝和无孔的表面纹理,防止细菌粘附在上面。这使得医疗产品更容易保持无菌。

激光实现密封

激光焊缝是氦气密封的。由此消除了植入物的泄漏。这既保护了设备的内部部件,也保护了患者的健康。

激光创建无损电气连接

患者的生命往往取决于植入设备的正常运行。通过激光脉冲焊接,您可以获得稳定且无损的电气连接,满足医疗产品的高质量要求。

激光为您带来质量优势

通快的创新激光系统包含许多医疗技术质量保证功能,例如用于过程监控和几何形状视觉检查的传感器、自学习系统和人工智能。

您如何使用激光来制造主动植入物?

接触焊接电极(电池)

借助于激光焊接可以确保在预定的接触区域内实现无损电气连接

脉冲频率和强度可以控制,这使得在低发热条件下进行激光焊接和连接几乎所有的金属材料成为可能。这对于除颤器和起搏器中的柔性线路板或连接敏感的多传感器系统尤为重要。这些焊缝能承受高机械负载

热传导焊接 AIMD 外壳

主动植入物在低发热条件下焊接,以防止内部敏感材料损坏。由于其特殊的设计,传感器或塑料部件通常非常接近植入物的焊接区域——特别是当它们越小、越复杂时。

激光焊缝的优点是它们非常精细和光滑,并且具有卫生、无孔的表面。此外,它们是密封的,因此在植入后,患者和设备的内部部件都受到保护

激光切割多螺旋线

当切割多螺旋线时,激光确保单个线圈的涂层保持完整。根据需要,几何形状可以通过径向、轴向、交错直角切割进行切割,以便为进一步加工(例如电缆末端的激光焊接)做好准备。

使用该工艺,不会产生可能损坏绝缘材料的碎片。此外,既不产生热量,也不发生磨损。这个过程是自动化的。因此,与传统的制造方法相比,它需要更少的时间和再加工

激光纹理化和烧蚀作为表面预处理

使用激光技术,您可以对医疗设备部件的表面进行纹理化,以完成粘合准备。例如,可以通过激光优化电极头的粗糙度,使其在粘合时完美地粘附。

此外,激光可以清洁表面去除涂层并消除不平整性——例如热交换器或设备外壳上的 ETFE、PTFE、PFA,聚氨酯或对二甲苯。

激光点焊部件

电极或电线通常由多个零件组成。在焊接组件之前,可以使用短时点焊将这些单件固定在正确的位置。

只有通过这种组装过程,您才能确保达到严格的几何形状公差而不变形。由此也简化了组装,因为零件在没有较大的力作用的情况下即可固定在一起。

激光烧蚀减小壁厚

通过激光烧蚀,可减小聚合物软管的壁厚,以在局部获得更大的柔性,从而获得最佳的流速

典型的应用领域是用于导管和内窥镜的多腔管

激光打标序列号

创新的激光打标可实现高对比度、永久和无腐蚀性的打标,这些标记在各种不同材料上都很容易辨识。

由此可在单个零件和设备上添加连续的批号和系列名称,以便在生产和物流中更快、更方便地识别和跟踪它们。

创建个性化图案

如果设备部件需要特殊的图案,则通常进行冲压或使用化学方法进行蚀刻。这些方法在技术上的要求很高,并且会造成高时间和成本耗费。

用激光加工微材料激光烧蚀是一种高效的替代方法,能够可靠地获得精确的结果。激光切割只需要在控制软件中进行程序改动。然后,您就可以快速、精确地以高的质量执行任意数量的重复

电子领域的激光应用

当切割带有聚合物载体材料的传感器(如柔性线路板 PCB)时,激光可为您提供极大的几何形状自由度。正是这种灵活性,使得线路板能够折叠并放置在小型紧凑外壳中,例如起搏器电子设备或柔性内窥镜的相机和多传感器系统。随后,用于进行切割的激光器随后也可以用于序列号的激光打标。

请您了解我们的客户 Miethke 如何使用通快激光器制造其神经外科植入物

如果想获得优良品质,则必须采购那些能够缔造优良品质的优质产品。正因于此,我们才直接求助于通快。

Jörg Knebel
质量管理部门负责人,Christoph Miethke GmbH & Co. KG

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我们将向您展示如何从激光技术的使用中获益。请写信给我们或立即在我们的激光应用中心 (LAC) 预约,以便直接在现场加工您的样品零件。

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我们有合适的解决方案来制造您的植入式医疗设备

作为国际性的工业激光器供应商,我们知道您面临的挑战,并保证为您的医疗产品的开发和生产找到正确的解决方案。

短脉冲激光器

短脉冲激光器的脉冲持续时间在纳秒范围内,可用于工业中的众多工序。它们可为您提供无与伦比的灵活性,用于焊接、切割、打孔、打标、烧蚀或清洁等流程。

超短脉冲激光器

无论是用于纹理化、切割、打孔还是烧蚀材料——超短脉冲激光器都是医疗技术中微制造不可缺少的工具。其一个特殊性能是:几乎不向材料传递任何热量(冷加工)。

自动化多轴系统

在 3D 制造中,自动化多轴系统通常用于切割、焊接或表面处理。这些系统可以与光纤激光器、碟片激光器和超短脉冲激光器组合和配置。

激光打标机

找到适合您要求的优质激光打标机:只需回答有关您的应用的几个问题,我们的产品查找器将向您展示哪种激光打标机最适合您。

多传感器系统和软件

通快的多传感器系统根据您的规定调节和监控您的过程质量。模块化软件解决方案可从数据库中创建和安装正确的 UDI 代码。

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