Aplicação de soldagem a laser no campo de dispositivos médicos
Jan 02, 2024
A tecnologia de soldagem a laser pode efetivamente romper as limitações da tecnologia de soldagem tradicional, por isso também tem sido amplamente utilizada na área médica e de saúde. Como este campo de aplicação possui requisitos rígidos de alta limpeza em seu processo de fabricação, a tecnologia de soldagem a laser atende exatamente às suas necessidades. . Em comparação com outras tecnologias de soldagem comumente usadas, a tecnologia de soldagem a laser quase não produz escória e detritos de soldagem e não requer a adição de nenhum adesivo durante o processo de soldagem, de modo que todo o trabalho de soldagem pode ser concluído em uma sala limpa.
A adição da tecnologia de soldagem a laser promoveu enormemente o desenvolvimento de dispositivos médicos. Por exemplo, a embalagem de dispositivos médicos implantáveis ativos e a marcação radiopaca de stents cardíacos são inseparáveis do uso de soldagem a laser.
Dispositivo Médico Implantável Ativo
Dispositivos médicos eletrônicos implantáveis, como marca-passos, eletrocardiógrafos implantáveis e neuroestimuladores (estimuladores da medula espinhal, estimuladores cerebrais profundos e implantes cocleares implantáveis, etc.), são usados dentro do corpo humano para gerenciar e tratar a fisiologia do corpo. dor, doença de Parkinson ou surdez grave. Na última década, o uso de dispositivos médicos eletrônicos implantáveis cresceu a uma taxa de dois dígitos para que os pacientes melhorassem sua qualidade de vida.
Esses dispositivos eletrônicos implantáveis normalmente consistem em circuitos microeletrônicos e baterias que fornecem energia. Para proteger circuitos microeletrônicos e baterias, eles precisam ser selados e embalados em invólucros metálicos. Se a vedação for perdida, fluidos corporais podem penetrar diretamente na embalagem metálica, causando falha no curto-circuito do circuito microeletrônico e colocando em risco a vida do paciente.
A tecnologia de soldagem a laser é a tecnologia de conexão e vedação mais comumente usada para dispositivos médicos implantáveis. Os invólucros metálicos de dispositivos médicos implantáveis geralmente usam titânio e ligas de titânio. No entanto, o titânio tem uma forte capacidade de absorver hidrogênio, oxigênio e nitrogênio em altas temperaturas. Portanto, o processo de soldagem a laser precisa ser realizado em um ambiente vedado com gás inerte.
Na soldagem a laser, o controle da energia do laser desempenha um papel vital na qualidade da soldagem. Quando o laser irradia uma superfície metálica, 60% a 80% da energia do laser será refletida inicialmente. À medida que a temperatura aumenta, a taxa de absorção da energia do laser pelo metal aumentará gradualmente. Quando atinge o ponto de ebulição, pode absorver cerca de 90% da energia.
Equipamento Médico Passivo
Equipamentos médicos implantáveis ativos possuem requisitos muito rígidos para a vedação do processo de soldagem a laser. O método de detecção de vazamento fino mais comumente usado é a espectrometria de massa de hélio. O padrão militar MIL-STD-883 (1014) estipula métodos precisos de detecção de vazamentos. A aplicação da soldagem a laser em equipamentos médicos passivos é principalmente para conexão, que pode alcançar soldagem de precisão de peças minúsculas.
Stent cardíaco
O stent cardíaco, também conhecido como stent coronário, é um dispositivo médico comumente utilizado em cirurgia cardíaca intervencionista e tem a função de desobstruir artérias e vasos sanguíneos. Os principais materiais são aço inoxidável, liga de níquel-titânio ou liga de cobalto-cromo.
Durante o processo de transmissão do stent cardíaco até seu destino, os elementos radiopacos em ambas as extremidades do stent podem ver claramente seus traços e status de expansão. Os marcadores radiopacos podem ser feitos de metais preciosos como ouro, tântalo, platina e irídio, e os marcadores podem ser rebitados, este processo de moldagem pode usar um laser com diâmetro mínimo de ponto de 40μm (0,04mm) para solde o marcador em forma de disco em um ilhó especial.
Pinça de biópsia para gastroscopia
A pinça de biópsia gastroscópica usada no tratamento médico precisa penetrar profundamente no corpo do paciente, portanto, os requisitos de qualidade para a pinça de biópsia são muito rígidos. Cada componente da pinça de biópsia precisa atender a uma certa resistência à tração e boa aparência, especialmente a superfície não pode apresentar rebarbas, etc.
No processo de produção e processamento anterior, a extremidade frontal da pinça de biópsia gastroscópica foi combinada por rebitagem, soldagem por resistência, etc. O método de rebitagem deixará rebarbas e outros defeitos na superfície da pistola de punção, e a soldagem por resistência também causará o peças para produzir muitos danos. Grande deformação afeta a aplicação prática da pistola de punção. No entanto, a tecnologia de soldagem a laser possui características de processamento sem contato, faixa estreita de influência térmica, alta eficiência e alta precisão de processamento. Ele pode realizar instrumentos perfeitos, sem ranhuras, sem vincos e sem costura na área médica. Requisitos de soldagem sem rebarbas e rachaduras.
A introdução da tecnologia de soldagem a laser torna os dispositivos médicos mais miniaturizados, mais simples e mais confortáveis. Além da soldagem a laser, outras tecnologias de processamento a laser também têm grande potencial na fabricação de dispositivos médicos, como limpeza a laser, corte a laser, perfuração a laser e microusinagem a laser.
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