白皮书
天博体育 激光切割手术海波管
概述
海波管是许多现代医疗程序中使用的细金属管。全自动工作站中的激光加工是制造此类精密医疗产品的首选方法，具有所需的精度、产量和吞吐量。经过应用优化的软件使流程变得简单且高效。
海波管：一项救生技术
微创手术具有许多优势，海波管（有时称为导丝）是许多此类医疗手术中使用的关键设备。这些海波管必须小而灵活，才能适合人体血管。它们需要是空心的，以便控制工具或输送药物。
海波管必须满足许多复杂的要求。其边缘必须无毛刺，其构成材料应柔韧且易于消毒。其远端的设计可以从简单的切割到复杂的微机械部件。为了可靠运行，海波管在承受一定量的扭矩时应该是灵活的，并且必须能够承受扭结和推动。
金属海波管的灵活性是通过其壁上的切口图案实现的。间断螺旋图案是实现这一目标的一种方法。切口的长度和切口之间的节距限定了管的剩余刚度。切割的精度对于确保海波管在外科手术过程中的正确行为至关重要。
“切割精度对于确保海波管在外科手术过程中的正确行为至关重要。”
海波管的精确高效加工
通常，海波管采用先进的激光技术进行加工。激光系统必须执行不同的任务，例如在金属管壁上或管壁内打标、切割和钻孔。目前，中功率光纤激光器是这些任务的黄金标准。所有边缘必须无毛刺，这可能需要在激光之后进行一些后天博体育步骤。
但是，现在越来越多的用户选择飞秒激光器而不是光纤激光器。这种超短脉冲（USP）激光器将能量快速沉积到材料中，热量无法扩散，并且当材料汽化时，热影响区最小化。因此，USP 激光器可产生相对光滑的边缘，而后天博体育水清洗通常就足够了。相反，USP 激光器虽然极其精确，但比光纤激光器稍慢。
使用 Coherent StarCut Tube 加工的海波管样本如图 1 所示。出于演示目的，使用了带有光纤激光器和飞秒激光器的 StarCut Tube Hybrid。仅配备光纤激光器或飞秒激光器的 StarCut Tube SL 也可以解决该任务，同时占用空间更小。
从外径为0.7毫米的不锈钢管中切出样品。该管的壁厚为 100 µm。在左端，切出了一个所谓的刀刃。在刀刃内切出一个小的测试缝。此外，海波管上还标记了两个黑色环。这三个步骤都是用 Coherent Monaco 飞秒激光器执行的。
“样品是从外径为 0.7 毫米的不锈钢管上切下来的。该管的壁厚为 100 微米。”
使用 Coherent StarCut Tube 加工的海波管样本如图 1 所示。出于演示目的，使用了带有光纤激光器和飞秒激光器的 StarCut Tube Hybrid。仅配备光纤激光器或飞秒激光器的 StarCut Tube SL 也可以解决该任务，同时占用空间更小。
从外径为0.7毫米的不锈钢管中切出样品。该管的壁厚为 100 µm。在左端，切出了一个所谓的刀刃。在刀刃内切出一个小的测试缝。此外，海波管上还标记了两个黑色环。这三个步骤都是用 Coherent Monaco 飞秒激光器执行的。
图 1： 使用 Coherent StarCut Tube Hybrid 制作的 Hypotube 样品。外径为0.7毫米。
下一步，在管壁上切出一条长的、间断的螺旋。在此过程中，系统切换到该混合工作站的第二个激光源：中等功率的 Coherent PowerLine FL。螺旋图案是“即时”切割的，即管子不断高速移动。在此过程中，每次切割开始时都会精确触发激光计时。
图2显示了光纤激光加工的结果。海波管的轴有两种典型的图案：间断螺旋或所谓的砖砌图案。砖砌图案由断续切口的平行线组成，类似于砖墙上的石头。典型的海波管长约 1.5 m，使用即时切割程序可以非常快速地加工海波管的较长部分。该样品的循环时间仅为 35 秒。
图 2： Coherent PowerLine FL 可以以砖砌图案（左）或间断螺旋（右）进行动态切割，狭缝宽度小于 20 µm。
易于使用的即时激光切割软件
Coherent StarCut Tube 的用户界面专为轻松天博体育小批量和大批量医疗产品而开发。 Cagila 软件经过优化，可以轻松地对天博体育例程进行编程。为了加快工作流程，集成了一些附加功能，例如频闪功能。它支持在管材切割过程中自动生成间断螺旋设计或砖砌图案。
Strobe 是 StarCut Tube 系统的附加功能，它允许“即时”触发激光，而不会产生穿孔延迟。触发信号输出与旋转轴位置同步产生。因此，激光器打开和关闭命令的延迟和抖动被最小化。螺旋或砖砌设计的几何形状可以使用基于表格的输入（参见图 3）或从导入的 CAD 数据生成。然后自动天博体育几何图形。可以包括后天博体育功能，例如在定义的距离后自动重新夹紧，以及在开始后或最终切断位置之前额外转动。
图 3： 控制软件中的频闪几何生成器可以非常轻松地生成螺旋或砖砌结构。
“频闪是 StarCut Tube 系统的一项附加功能，它允许“即时”触发激光，而不会产生穿孔延迟。”
图 4：Coherent StarCut Tube SL 可以在市场上最小的占地面积（2,200 毫米 x 760 毫米）上配备光纤或飞秒激光器。多个进料和卸载模块可用于全自动天博体育。
“...飞秒激光加工产生的边缘质量非常好，通常不需要电解抛光等后天博体育。”
自动化天博体育，占地面积小
医疗设备通常在昂贵的洁净室中制造。 Coherent StarCut Tube SL 具有此类激光机中最小的占地面积，最大限度地减少了宝贵的洁净室空间的使用。
StarCut Tube 可配置为手动和自动加工，并可配备光纤激光器、飞秒激光器或两者。可以添加多个供料器和卸料器模块以形成全自动解决方案。例如，使用StarFeed S，机器可以自动装载外径小至0.3毫米的血栓切除导管等管子。其他管材装载模块可容纳直径为 1 mm 至 20 mm、长度为 3 m 的管材，以实现全自动生产。
StarCut Tube 内的激光器是 Coherent PowerLine FL，其可调脉冲宽度范围为 10-50 微秒，或者是最先进的 USP 激光器（Coherent Monaco），其脉冲宽度小于 350 飞秒。光纤激光器非常适合切割较厚的材料和管材，其中速度非常重要。飞秒激光器是切割非常薄或精密部件的更好工具，其中表面光洁度非常重要，并且必须避免热副作用。
激光加工精度优于+/- 5 µm。事实上，飞秒激光加工产生的边缘质量非常好，以至于通常不需要电解抛光等后天博体育。该机器可以天博体育管状（直径最大 30 毫米）和扁平基材，从而提高了其实用性和价值。它有 2、3 或 4 轴可供选择。
该软件经过优化，易于操作和快速天博体育。不同的操作员可以根据其熟练程度获得不同的访问权限。可以记录工艺和工件参数以供追溯。在混合系统中，机器可以在一个 CNC 文件中的同一作业中在两个激光器之间切换。对于全自动天博体育，特殊模块允许自动发短信；每当出现问题或作业完成时，它都会向操作员发送短信。
摘要
Coherent StarCut Tube 提供最大的天博体育灵活性，且占地面积小。多功能软件和不同激光源的机械集成可在需要时实现高精度和高吞吐量。凭借其自动进料和卸载选项，它专为小批量和大批量医疗器械组件的自动化生产而设计。
相干公司的应用专家积累了超过 25 年的医疗产品制造专业知识。客户可以通过不同的方式从这种体验中受益。例如，他们可以发送样品进行测试和工艺开发。还通过对各种技能水平的操作员进行定期培训来分享专业知识。