Land-/regio- en taalkeuze
Lasermarkierter Herzschrittmacher
Actieve implanteerbare medische apparaten (AIMD's)

AIMD's efficiënt produceren met lasertechnologie

Het vervaardigen van implanteerbare medische apparaten is buitengewoon ingewikkeld, vooral vanwege de gevoelige elektronica die erin zit. We tonen u hoe u met lasertechniek stabiele elektrische verbindingen en heliumdichte lasnaden maakt die bestand zijn tegen hoge belastingen.

Welke uitdagingen zijn er bij de productie van medische implantaten?

Implanteerbare medische apparaten zoals pacemakers bestaan ​​uit de kleinste componenten en gevoelige elektrische componenten. In het menselijk lichaam moeten ze probleemloos functioneren en mogen daarbij geen schade aanrichten. Ze zijn onderhevig aan een groot aantal technische eisen en stellen daarom hoge eisen aan productieprocessen en -systemen: omdat de gebruikte componenten vaak zeer delicaat zijn en de productiestappen zeer complex, vertrouwen veel fabrikanten op handwerk bij het assembleren de implantaten. Enerzijds is dit problematisch omdat het steeds moeilijker wordt om gekwalificeerd personeel te vinden. Anderzijds maakt dit het moeilijk om de productie uit te breiden - vooral met extra productiefaciliteiten. Bovendien zijn fabrikanten verplicht om alle productiestappen op een begrijpelijke manier te documenteren

Aangezien implanteerbare medische apparaten voor veel mensen van levensbelang zijn, moeten ze voldoende beschikbaar zijn. Om dit te waarborgen moeten productie-installaties  betrouwbaar functioneren ,  minimale uitvaltijd  hebben en een  snelle (onderhouds)service  mogelijk maken. Hierbij wordt het steeds belangrijker dat  productiecapaciteiten en -technologie modulair kunnen worden uitgebreid met de benodigde systeemcomponenten  zodat deze flexibel inzetbaar zijn voor diverse producten.

Voorbeelden van actieve implantaten zijn pacemakers, defibrillatoren of neuronale sensoren. Ze bestaan ​​uit verschillende componenten (bijv. batterijen, kabels of schakelcircuits) die eerst afzonderlijk worden geproduceerd en vervolgens in elkaar worden gezet. De behuizingen van deze implantaten moeten hermetisch afgesloten zijn om zowel de gevoelige elektronica als het lichaam van de patiënt te beschermen.

Welke voordelen biedt lasertechniek bij de ontwikkeling en productie van implanteerbare medische apparaten?

Lasersystemen bieden een oplossing voor tal van complexe, technische uitdagingen en beperkingen bij de ontwikkeling en productie van actieve implantaten. Het gebruik ervan maakt nauwkeurig en geautomatiseerd 3D-lassen van buizen mogelijk. Hierdoor kunnen nauwe toleranties worden gehaald en kunnen innovatieve materialen zoals glas en keramiek worden gecombineerd in de apparaatbehuizingen. Lasersystemen en -toepassingen bieden duidelijke voordelen ten opzichte van conventionele lasprocessen, als het gaat om het produceren van verliesvrije elektrische verbindingen en stabiele, heliumdichte lasnaden die tegelijkertijd bestand zijn tegen hoge mechanische belastingen.

Lasers beschermen steriliteit en biocompatibiliteit

Lasers kunnen bij uitstek biocompatibele materialen verwerken. Bovendien zorgen ze voor gladde verbindingsnaden en niet-poreuze oppervlaktestructuren waar ziektekiemen zich niet aan kunnen hechten. Dit maakt het eenvoudiger om medische producten steriel te houden. 

Lasers bereiken hermetische afdichting

Laserlasnaden zijn heliumdicht. Lekken in implantaten zijn dus uitgesloten. Dit beschermt zowel de interne componenten van het apparaat als de gezondheid van de patiënt.

Lasers creëren elektrische verbindingen zonder verlies

Het leven van patiënten hangt vaak af van de goede werking van implanteerbare apparaten. Met laserpulslassen verkrijgt u stabiele en elektrische verbindingen zonder verliezen die voldoen aan de hoge kwaliteitseisen van medische producten.

Lasers geven u een kwaliteitsvoorsprong

Innovatieve lasersystemen van TRUMPF bevatten talrijke functies voor kwaliteitsborging in de medische technologie, bijv. sensoren voor procesbewaking en visuele inspectie van de geometrie, zelflerende systemen en kunstmatige intelligentie.

Hoe kunt u met lasers actieve implantaten maken?

Contactlassen van elektroden (batterij)

Laserlassen kan worden gebruikt om te zorgen voor verliesvrije elektrische verbindingen binnen een gespecificeerd contactgebied.

Pulsfrequenties en -sterkten kunnen worden geregeld, wat laserlassen bij lage temperaturen en het verbinden van bijna alle metalen materialen mogelijk maakt. Dit is vooral relevant voor flexibele printplaten in defibrillatoren en pacemakers of voor het aansluiten van gevoelige sensorsystemen. Deze lasnaden zijn daardoor goed bestand tegen hoge mechanische belastingen.

Gasdicht warmtegeleidingslassen van AIMD-behuizingen

Actieve implantaten worden op lage temperatuur gelast, zodat de gevoelige materialen binnenin niet worden beschadigd. Omdat sensoren of kunststof componenten vanwege hun speciale ontwerp vaak heel dicht bij het lasgebied van de implantaten zitten - vooral hoe kleiner en complexer ze zijn. 

Het voordeel van laserlasnaden is dat ze zeer fijn en glad zijn en hygiënische, niet-poreuze oppervlakken hebben. Ze zijn ook hermetisch afgesloten, zodat zowel de patiënt als de interne apparaatcomponenten na implantatie beschermd zijn.

Lasersnijden van buizen met meerdere helixen

Bij het snijden van buizen met meerdere helixen zorgt de laser ervoor dat de coating van individuele spoelen intact blijft. Afhankelijk van de eisen kan de geometrie radiaal, axiaal, verspringend of haaks op maat worden gesneden om deze voor te bereiden op verdere verwerking, bijvoorbeeld voor het laserlassen van kabeluiteinden. 

Met deze technologie zijn er geen splinters die de isolatie kunnen beschadigen. Bovendien is er geen warmte-effect of slijtage. Het proces verloopt automatisch. Daarom kost het minder tijd en nabewerking dan conventionele productiemethoden.

Laserstructurering en -ablatie als oppervlaktevoorbereiding

Met lasertechniek kunt u componenten van medische apparaten voorbereiden op hechting door hun oppervlakken te structureren. Zo kan de ruwheid van elektrodekoppen met de laser zodanig worden geoptimaliseerd dat ze bij verlijming perfect hechten.

De laser maakt het ook mogelijk om oppervlakken te reinigen coatings te verwijderen  en oneffenheden te verwijderen - bijvoorbeeld ETFE, PTFE, PFA, polyurethaan of paryleen op warmtewisselaars of apparaatbehuizingen.

Laserhechtlassen van componenten

Een elektrode of geleider bestaat vaak uit meerdere onderdelen. Korte hechtlaspunten kunnen worden gebruikt om deze afzonderlijke onderdelen in de juiste positie ten opzichte van elkaar te fixeren voordat het geheel wordt gelast.

Alleen door dit montageproces kunt u krappe geometrische toleranties zonder vervorming garanderen. Het vereenvoudigt ook de montage omdat de onderdelen zonder veel kracht bij elkaar blijven.

Laserablatie ter verlaging van de wanddikten

Met behulp van laserablatie kunt u de wanddikte in polymeerslangen verkleinen om een ​​grotere lokale flexibiliteit en dus de best mogelijke stroomsnelheden te bereiken.

Typische toepassingsgebieden zijn multilumen-slangen voor katheters en endoscopen.

Laserlabeling van serienummers

De innovatieve lasermarkering zorgt voor contrastrijke, permanente en niet-corrosieve markeringen die goed leesbaar zijn op een grote verscheidenheid aan materialen.

Hierdoor kunnen opeenvolgende batchnummers en serieaanduidingen worden aangebracht op afzonderlijke onderdelen en apparaten om deze sneller en gemakkelijker te kunnen identificeren en volgen in productie en logistiek.

Maken van individuele monsters

Wanneer apparaatcomponenten speciale monsters vereisen, is het gebruikelijk om ze te stempelen of te etsen met behulp van chemische processen. Deze processen zijn technisch zeer veeleisend en kosten veel tijd en geld.

De micromateriaalbewerking met de laser en de laserablatie vormen een efficiënt alternatief dat betrouwbaar nauwkeurige resultaten levert. Voor lasersnijden is niets meer nodig dan een programmawijziging in de besturingssoftware. U kunt dan snel en nauwkeurig zoveel herhalingen  uitvoeren als u wilt in de hoogste kwaliteit.

Lasertoepassingen op het gebied van elektronica

Bij het snijden van sensoren met polymeerdragermaterialen zoals flexibele printplaten (PCB's), geeft de laser u maximale geometrievrijheid. Alleen deze flexibiliteit maakt het mogelijk om printplaten op te vouwen en in kleine, compacte behuizingen te plaatsen, zoals de pacemakerelektronica of camera- en sensorsystemen van flexibele endoscopen. Dezelfde laser die hier wordt gebruikt voor het snijden kan dan onder andere ook worden gebruikt voor het laserlabeling van serienummers.

Ontdek hoe onze klant Miethke zijn neurochirurgische implantaten produceert met lasers van TRUMPF

Als je hoge kwaliteit wil, moet je goede kwaliteit kopen die die hoge kwaliteit kan bereiken. Wij dachten daarbij meteen aan TRUMPF.

Jörg Knebel
Afdelingshoofd kwaliteitsbeheer, Christoph Miethke GmbH & Co. KG

Bent u ook op zoek naar de beste oplossing voor het produceren van uw implanteerbare medische apparaten?

Wij tonen u hoe u kunt profiteren van de inzet van lasertechniek. Schrijf ons aan of maak direct een afspraak in ons Laser Application Center (LAC) om uw proefstukken direct ter plaatse te bewerken.

Advies vragen

Voor de productie van uw implanteerbare medische apparaten hebben wij de juiste oplossing

Als 's werelds toonaangevende leverancier van industriële lasers weten we voor welke uitdagingen u staat en vinden we gegarandeerd de juiste oplossing voor de ontwikkeling en productie van uw medische apparaat. 

Kortepulslaser

Kortepulslasers hebben een pulsduur in het bereik van nanoseconden en kunnen in tal van industriële processen worden gebruikt. Ze bieden u ongeëvenaarde flexibiliteit voor processen zoals lassen, snijden, boren, markeren of de ablatie of reiniging.

Ultrakortepulslaser

Of het nu gaat om structureren, snijden, boren of verwijderen van materiaal - ultrakortepulslasers zijn een onmisbaar hulpmiddel voor de microproductie in de medische techniek. Een van hun bijzondere prestatiekenmerken: ze dragen bijna geen warmte over op het materiaal (koudeverwerking).

Geautomatiseerd systeem met meerdere assen

Geautomatiseerde systemen met meerdere assen worden vaak gebruikt in 3D-productie voor snijden, lassen of oppervlaktebehandeling. Deze systemen kunnen worden gecombineerd en geconfigureerd met fiberlasers, schijflasers en ultrakortepulslasers.

Markeerlaser

Vind de perfecte markeerlaser voor uw eisen: beantwoord hiervoor gewoon een paar vragen over uw toepassing en onze productzoeker toont u welke markeerlaser de juiste is voor u.

Sensorsystemen en software

Het sensorsysteem van TRUMPF regelt en bewaakt de kwaliteit van uw processen volgens uw instellingen. Modulaire software-oplossingen maken het onder andere mogelijk de juiste UDI-codes uit uw databases te genereren en aan te brengen.

Deze onderwerpen vindt u misschien ook interessant

Medische producten maken met de laser

Of het nu gaat om orthopedie, plastische chirurgie,  tandheelkundige techniek of de productie van medische apparaten en instrumenten – met behulp van lasers kunt u medische producten sneller, beter en efficiënter produceren. We tonen u hoe.

Lasermarkiertes Endoskop
Laserproductie voor chirurgische instrumenten

Chirurgische instrumenten zoals endoscopen of katheters moeten sterke belastingen, hoge temperaturen en agressieve reinigingsmiddelen aankunnen. Ontdek hoe de laser medische instrumenten voorziet van gladde oppervlakken en sterke verbindingen, wat zorgt voor maximale steriliteit en stabiliteit.

Medische producten ontwikkelen met TRUMPF

Ontdek hoe onze medische techniek en laserexperts u ondersteunen in de volledige levenscyclus van uw medische product - van het idee via de serieproductie tot en met de uitfaseringsfase. 

Contact
Branchemanagement medische techniek
E-mail
Downloads
Service & contact