Selectare țară/regiune și limbă
Lasermarkierter Herzschrittmacher
Dispozitive medicale implantabile active (AIMD)

Fabricarea AIMD mai eficientă cu tehnologia laser

Fabricarea dispozitivelor medicale implantabile este extrem de complicată – în principal din cauza circuitelor electronice sensibile din interior. Vă vom arăta cum să utilizați tehnica laserului pentru a crea conexiuni electrice stabile și îmbinări sudate etanșe la heliu care pot rezista la încărcări mari.

Care sunt provocările în fabricarea implanturilor medicale?

Dispozitivele medicale implantabile, cum ar fi stimulatoarele cardiace, constau din componente foarte mici și componente electrice sensibile. În corpul uman, acestea trebuie să funcționeze corect și nu trebuie să provoace deteriorări. Acestea sunt supuse unei multitudini de cerințe tehnice și, prin urmare, impun cerințe ridicate asupra proceselor și instalațiilor de producție: Deoarece componentele utilizate sunt adesea foarte delicate și etapele de producție sunt foarte complexe, numeroși producători se bazează pe munca manuală la montajul implanturilor. Pe de o parte, acest lucru este problematic deoarece devine din ce în ce mai dificil să se găsească lucrători calificați. Pe de altă parte, este dificilă extinderea producției – în special cu unități de producție suplimentare. De asemenea, producătorii sunt obligați să documenteze toate etapele de producție într-un mod inteligibil. 

Deoarece dispozitivele medicale implantabile sunt vitale pentru mulți oameni, acestea trebuie să fie suficient de disponibile. Pentru a asigura acest lucru, instalațiile de producție ar trebui să funcționeze în mod fiabil, să aibă doar un timp de nefuncționare minim și să permită un service (de întreținere) rapid.  În acest context, devine din ce în ce mai important ca respectivele capacități de producție și tehnologia să poată fi extinse modular cu componentele necesare ale sistemului, astfel încât acestea să poată fi utilizate în mod flexibil pentru diverse produse.

Exemple de implanturi active sunt stimulatoarele cardiace, defibrilatoarele sau senzorii neuronali. Constau din mai multe componente (de exemplu, baterii, cabluri sau circuite de comutare) care sunt mai întâi fabricate individual și apoi asamblate. Carcasele acestor implanturi trebuie sigilate ermetic pentru a proteja atât circuitele electronice sensibile, cât și corpul pacientului.

Ce avantaje oferă tehnica laserului în dezvoltarea și fabricarea dispozitivelor medicale implantabile?

Sistemele laser oferă o soluție la numeroase provocări tehnice complexe și limitări în dezvoltarea și producția de implanturi active. Utilizarea acestora permite sudarea 3D precisă și automatizată a cablurilor. Acest lucru permite respectarea unor toleranțe strânse și combinarea materialelor inovatoare precum sticla și ceramica în carcasele dispozitivelor. Sistemele și aplicațiile laser oferă avantaje clare față de procedeele convenționale de sudură atunci când vine vorba de producerea de racorduri electrice fără pierderi și îmbinări sudate stabile, etanșe la heliu, care pot rezista la încărcări mecanice mari în același timp.

Laserele asigură sterilitatea și biocompatibilitatea

Laserele pot procesa în mod ideal materialele biocompatibile. În plus, creează îmbinări netede și structuri de suprafață neporoase la care germenii nu pot adera. Acest lucru ușurează menținerea dispozitivelor medicale sterile. 

Laserele realizează etanșarea ermetică

Îmbinările sudate cu laser sunt etanșe la heliu. Punctele neetanșe din implanturi sunt astfel excluse. Acest lucru protejează atât componentele interne ale dispozitivului, cât și sănătatea pacientului.

Laserele creează conexiuni electrice fără pierderi

Viața pacienților depinde adesea de buna funcționare a dispozitivelor implantabile. Sudarea cu impulsuri laser vă oferă conexiuni electrice stabile și fără pierderi, care îndeplinesc cerințele de înaltă calitate ale produselor medicale.

Laserul vă oferă un avantaj de calitate

Sistemele laser inovatoare de la TRUMPF conțin numeroase funcții pentru asigurarea calității în tehnologia medicală, de exemplu senzori pentru monitorizarea procesului și inspecția vizuală a geometriei, sisteme cu auto-calibrare și inteligență artificială.

Cum puteți folosi laserul pentru a produce implanturi active?

Sudarea prin contact a electrozilor (baterie)

Sudura laser poate fi utilizată pentru a asigura conexiuni electrice fără pierderi într-o zonă de contact specificată.

Frecvențele și puterile succesiunii impulsurilor pot fi controlate, ceea ce permite sudura laser la căldură scăzută și îmbinarea aproape a tuturor materialelor metalice. Acest lucru este relevant în special pentru plăcile de circuite imprimate flexibile din defibrilatoare și stimulatoare cardiace sau pentru conectarea sistemelor de senzori sensibile. Aceste îmbinări sudate rezistă la încărcări mecanice mari.

Sudarea prin conducerea căldurii etanșă la gaz a carcaselor AIMD

Implanturile active sunt sudate fix la căldură scăzută, astfel încât materialele sensibile din interior să nu fie deteriorate. Deoarece senzorii sau componentele din plastic sunt adesea foarte aproape de zona de sudare a implanturilor datorită designului lor special – mai ales cu cât sunt mai mici și mai complexe. 

Avantajul îmbinărilor sudate cu laser este că sunt foarte fine, netede și au suprafețe igienice, neporoase. De asemenea, sunt sigilate ermetic, astfel încât atât pacientul, cât și componentele interne ale dispozitivului să fie protejate după implantare.

Debitarea cu laser a liniilor multi-helix

La tăierea liniilor multi-helix, laserul asigură faptul că stratul de acoperire al bobinelor individuale rămâne intact. În funcție de cerințe, geometria poate fi tăiată la dimensiune folosind tăieturi radiale, axiale, eșalonate sau în unghi drept, pentru a o pregăti pentru prelucrarea ulterioară – de exemplu pentru sudura laser a capetelor de cablu. 

Cu această tehnologie, nu există așchii care ar putea deteriora izolația. În plus, nu există nici efecte de căldură, nici uzură. Procesul rulează automat. De asemenea, este nevoie de mai puțin timp și mai puțină prelucrare ulterioară în comparație cu metodele de producție convenționale.

Structurarea și ablația cu laser ca pregătire a suprafeței

Cu tehnica laserului puteți pregăti componente ale dispozitivelor medicale pentru lipire prin structurarea suprafețelor acestora. De exemplu, rugozitatea capetelor de electrozi poate fi optimizată cu laserul în așa fel încât acestea să adere perfect atunci când sunt lipite.

Laserul face, de asemenea, posibilă curățarea suprafețelorîndepărtarea straturilor de acoperire și îndepărtarea denivelărilor – de exemplu ETFE, PTFE, PFA, poliuretan sau parilenă pe schimbătoarele de căldură sau carcasele dispozitivelor.

Sudura laser a componentelor

Un electrod sau un cablu constă adesea din mai multe părți. Aceste piese separate pot fi fixate în poziția corectă una în raport cu cealaltă cu suduri scurte înainte ca respectiva componentă să fie sudată fix.

Numai prin acest proces de montaj puteți asigura toleranțe geometrice strânse, fără distorsiuni. În plus, acest lucru simplifică și montajul, deoarece piesele se îmbină fără a aplica prea multă forță.

Ablație cu laser pentru a reduce grosimea peretelui

Folosind ablația cu laser, puteți reduce grosimile pereților din furtunurile de polimer pentru a obține o flexibilitate locală sporită și, astfel, cele mai bune debite posibile.

Domeniile tipice de aplicare sunt furtunurile multi-lumen pentru catetere și endoscoape.

Inscripționarea cu laser a numerelor de serie

Marcarea cu laser inovatoare asigură marcaje contrastante, permanente și non-corozive, care sunt ușor de citit pe o mare varietate de materiale.

Acest lucru permite atașarea numerelor de șarjă consecutive și a denumirilor de serie la piesele și dispozitivele individuale pentru a le putea identifica și urmări mai rapid și mai ușor în producție și logistică.

Crearea de modele individuale

În cazul în care componentele dispozitivului necesită modele speciale, este uzual să le perforați sau să le ștanțați folosind procese chimice. Aceste procese sunt foarte solicitante din punct de vedere tehnic și implică mult timp și bani.

Procesarea cu laser a micromaterialelor și ablația cu laser reprezintă o alternativă eficientă care oferă în mod fiabil rezultate precise. Nu este nevoie de nimic mai mult pentru debitarea cu laser decât o schimbare a programului în software-ul de comandă. Apoi puteți efectua rapid și precis oricâte repetări doriți, la cea mai înaltă calitate.

Aplicații laser în domeniul circuitelor electronice

Când tăiați senzori cu materiale suport polimerice, cum ar fi plăcile de circuite imprimate flexibile (PCB), laserul vă oferă libertate maximă de geometrie. Doar această flexibilitate face posibilă plierea plăcilor cu circuite imprimate și plasarea lor în carcase mici, compacte, cum ar fi circuitele electronice ale stimulatorului cardiac sau sistemele de camere și senzori ale endoscoapelor flexibile. Același laser care este folosit aici pentru tăiere poate fi apoi folosit, printre altele, și pentru marcarea cu laser a numerelor de serie.

Aflați cum își produce clientul Miethke implanturile neurochirurgicale cu lasere TRUMPF

Pentru o producție de calitate superioară, trebuie să investești în echipamente de calitate superioară. Motiv pentru care am apelat direct la serviciile companiei TRUMPF.

Jörg Knebel
Director de departament managementul calității, Christoph Miethke GmbH & Co. KG

Căutați și dumneavoastră cea mai bună soluție pentru fabricarea dispozitivelor medicale implantabile?

Vă vom arăta cum puteți beneficia de utilizarea tehnicii laserului. Scrieți-ne sau faceți o programare la Laser Application Center (LAC), pentru a vă prelucra mostra direct la fața locului.

Solicitare consiliere

Avem soluția potrivită pentru fabricarea dispozitivului dumneavoastră medical implantabil

În calitate de furnizor lider mondial de lasere industriale, știm cu ce provocări vă confruntați și suntem siguri că vom găsi soluția potrivită pentru dezvoltarea și fabricarea dispozitivului dumneavoastră medical. 

Laser cu impuls scurt

Laserele cu impulsuri scurte au o durată a impulsului în intervalul de nanosecunde și pot fi utilizate în numeroase procese industriale. Acestea vă oferă o flexibilitate de neegalat pentru procese precum sudarea, tăierea, găurirea, inscripționarea, ablația sau curățarea.

Laser cu impulsuri ultrascurte

Fie pentru structurarea, tăierea, găurirea sau îndepărtarea materialului – laserele cu impulsuri ultrascurte reprezintă un instrument indispensabil pentru micro-producție în tehnologia medicală. Una dintre caracteristicile lor speciale de performanță: nu transferă aproape deloc căldură materialului (prelucrare la rece).

Sisteme automatizate cu mai multe axe

Sistemele automatizate cu mai multe axe sunt adesea folosite în fabricarea 3D pentru tăiere, sudare sau tratarea suprafețelor. Aceste sisteme pot fi combinate și configurate cu lasere cu fibră, lasere disc și lasere cu impulsuri ultrascurte.

Laser de inscripționare

Găsiți laserul de inscripționare perfect pentru cerințele dumneavoastră: Pur și simplu răspundeți la câteva întrebări despre aplicația dumneavoastră și instrumentul nostru de căutare de produse vă va arăta care laser de inscripționare este potrivit pentru dumneavoastră.

Sistem de senzori și software

Sistemul de senzori TRUMPF controlează și monitorizează calitatea proceselor dumneavoastră conform indicațiilor dumneavoastră. Soluțiile software modulare fac posibilă, printre altele, crearea și atașarea codurilor UDI corecte din bazele de date.

S-ar putea ca și aceste subiecte să vă intereseze

Fabricarea produselor medicale cu laser

Fie în ortopedie, chirurgie plastică, tehnologie dentară sau în fabricarea de dispozitive și instrumente medicale – puteți utiliza lasere pentru a fabrica produse medicale mai rapid, mai bine și mai eficient. Vă arătăm cum.

Lasermarkiertes Endoskop
Fabricare cu laser pentru instrumente chirurgicale

Instrumentele chirurgicale precum endoscoapele sau cateterele trebuie să reziste la încărcări grele, temperaturi ridicate și agenți de curățare agresivi. Aflați cum laserul oferă instrumentelor medicale suprafețe netede și conexiuni puternice, asigurând sterilitate și stabilitate maxime.

Dezvoltarea produselor medicale cu TRUMPF

Aflați cum experții noștri în tehnologie medicală și laser vă sprijină pe parcursul întregului ciclu de viață al dispozitivului dumneavoastră medical – de la idee până la producția de serie până la faza de eliminare treptată. 

Contact
Management domenii tehnică medicală
E-mail
Descărcări
Service și contact