支架是外科醫(yī)生插入收縮血管以保持其打開的半彈性金屬絲網(wǎng)管。在人口迅速老齡化的工業(yè)化國(guó)家，像這樣的微創(chuàng)外科手術(shù)正變得越來(lái)越普遍，并且取代了高風(fēng)險(xiǎn)的手術(shù)方式。僅主動(dòng)脈支架這一領(lǐng)域，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022 年我國(guó)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)為19.5億元，2017-2022年復(fù)合增速超13%。在美國(guó)，每年就有超過(guò)200萬(wàn)個(gè)支架被植入，而且這一數(shù)字一直在增長(zhǎng)。
 

　　超短脈沖激光作為精密加工手段，具有加工后邊緣無(wú)毛刺，無(wú)熱影響的明顯優(yōu)勢(shì)，被醫(yī)療器械制造商廣泛使用。更重要的是，新型支架不斷獲批上市，他們大多由激光切割而成。
 

激光可加工不銹鋼，鎳鈦，鉻鈷靶 (CrCo)，高分子聚合物等支架材料
 

　　進(jìn)入醫(yī)療制造市場(chǎng)并非易事。醫(yī)療器械市場(chǎng)受到世界各地監(jiān)管機(jī)構(gòu)的嚴(yán)格控制。可想而知，管理質(zhì)量和認(rèn)證的法律法規(guī)非常嚴(yán)格。因此，支架切割機(jī)的主要制造商在他們之間瓜分了該行業(yè)。
 

　　帶來(lái)商機(jī)
 

　　模塊化和緊湊的設(shè)計(jì)
 

　　德國(guó)Alpine公司公司長(zhǎng)期致力于開發(fā)專門用于醫(yī)療器械生產(chǎn)制造的專用激光切割系統(tǒng)。更小、更快是Alpine和創(chuàng)始人 Joe Kempf 對(duì)醫(yī)療器械行業(yè)打上的標(biāo)簽。Joe Kempf 表示，“我們了解什么有效，什么無(wú)效，以及機(jī)器需要做什么。為了解決傳統(tǒng)激光切割設(shè)備在可用性比較差的問(wèn)題，我們工作站的各個(gè)方面都經(jīng)過(guò)優(yōu)化。”
 

　　用于超短脈沖激光器的新型光纜意味著 Joe Kempf 可以使他的機(jī)器比市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的機(jī)器更緊湊。
 

老牌制造商無(wú)法跟上對(duì)支架不斷增長(zhǎng)的需求， 我們有解決方案
 

　　他們將激光切割系統(tǒng)與市場(chǎng)上幾乎所有其他系統(tǒng)進(jìn)行了基準(zhǔn)測(cè)試。任何此類機(jī)器的設(shè)計(jì)總是涉及一個(gè)關(guān)鍵的權(quán)衡：一方面，機(jī)器應(yīng)該易于擴(kuò)展，從而允許廉價(jià)的制造；另一方面，它應(yīng)該是高度可定制和配置的，可以滿足每位用戶的要求。“我們意識(shí)到模塊化設(shè)計(jì)是將這兩個(gè)目標(biāo)結(jié)合起來(lái)的唯一途徑，” Kempf 說(shuō)。
 

　　Alpine公司提出了一種系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)可以將微加工高質(zhì)量組件的速度提升500%。這主要是得益于他們?cè)陂_發(fā)堅(jiān)固靈活的工具方面投入了大量精力。例如，更換工裝夾具、校準(zhǔn)光學(xué)元件、設(shè)置參數(shù)，只需不到五分鐘的時(shí)間。這意味著Alphine的設(shè)備比市面上所有系統(tǒng)都要快得多。更重要的是，它的占地面積僅為 1.2 × 0.7 米，是業(yè)內(nèi)最小的支架制造設(shè)備。
 

　　空心光纖
 

　　讓超短脈沖激光穩(wěn)定傳輸成為可能
 

　　當(dāng)然，該設(shè)備的光源依然選擇了超短脈沖(USP)激光器：如果沒(méi)有飛秒激光器，它就不可能加工直徑為0.25毫米、壁厚僅為0.5毫米的管材，同時(shí)具有光滑邊緣和微小的支柱。然而，正如 Kempf 所解釋的那樣，靈活并不是超短脈激光器的優(yōu)勢(shì)，“這可能會(huì)導(dǎo)致一些問(wèn)題在我們開發(fā)模塊化平臺(tái)策略上，我們可以在所有機(jī)器配置中使用大多數(shù)通用系統(tǒng)組件，包括超短脈沖激光器和脈沖連續(xù)光纖激光器。”
 

激光可加工不銹鋼，鎳鈦，鉻鈷靶 (CrCo)，高分子聚合物等支架材料
 

　　Kempf 發(fā)現(xiàn)，通快正在研制光纖傳輸?shù)某堂}沖激光器。“我們立即意識(shí)到這是模塊化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，新型激光光纜由空心光纖制成，也就是說(shuō)超短脈沖激光脈沖可以穩(wěn)定地從A傳遞到B，過(guò)程中不會(huì)有任何損失。這意味著我們可以將激光光源與切割光學(xué)器件分開，而無(wú)需在加工區(qū)域附近安裝笨重的激光主機(jī)，”Kempf 解釋道。“這使得機(jī)器更加緊湊，并使我們能夠標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)超短脈沖激光器和光纖激光器的進(jìn)行機(jī)器設(shè)計(jì)。
 

　　Alpine公司很快聯(lián)系了通快，隨后兩家公司就與Alpine Laser的Medicut Pro的開發(fā)進(jìn)行了合作。這是有史以來(lái)第一臺(tái)使用超短脈沖激光器和空心光纖輸送進(jìn)行工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)的機(jī)器。
 

通快在2022慕尼黑光博會(huì)上首次公開演示超短脈沖
 

　　空心光纖系統(tǒng)
 

　　更重要的是，TruMicro提供的光束質(zhì)量產(chǎn)生了另一個(gè)好處。“超快激光器可以提供如此干凈的邊緣，以至于我們的客戶可以生產(chǎn)出在許多應(yīng)用中不需要使用腐蝕性化學(xué)品進(jìn)行后處理的零件，”Kempf 解釋道。“這便消除了設(shè)備制造商的一個(gè)重大障礙，那就是人們不想在危險(xiǎn)化學(xué)品周圍工作。
 

　　未來(lái)可期
 

　　Kempf 說(shuō)：“我們覺(jué)得工作遠(yuǎn)未完成——是才剛剛開始。我們的產(chǎn)品種類繁多，這些產(chǎn)品將從新技術(shù)中受益——用新的、更先進(jìn)的技術(shù)更新舊的行業(yè)設(shè)計(jì)。”