Лазерный мир

Шигаев М. В., Евдокимов С. В. // Журнал Известия Пензенского государственного педагогического университета им. В.Г. Белинского Издательство: Пензенский государственный педагогический университет им. В.Г. Белинского (Пенза) Номер: 26 Год: 2011 Страницы: 682-692 УДК: 615.472.5

АННОТАЦИЯ:

Оптимальное качество сварного соединения систем доставки коронарного стента после проведении операции импульсной лазерной сварки может быть достигнуто в результате оптимального управления тепловым процессом, критерии которого приводятся в настоящей статье. Автором рассмотрены параметры теплового процесса, среди которых перечислены величина энергии в импульсе лазерного излучения, оптимальная частота следования импульсов, а также распределение плотности мощности в пятне нагрева. В случае оптимальной настройки перечисленных параметров, формирование сварного соединения необходимого качества может быть достигнуто с меньшими энергетическими и материальными затратами.

ОПИСАНИЕ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ:

Optimization of thermal process in pulsed laser welding of coronary stent delivery systems joints

Shigaev M.V., Evdokimov S.V.

Optimal quality of Coronary Stent delivery system welding after the operation of pulsed laser welding can be achieved with optimal control of a thermal process, which criterions are contained in this article. The author has examined the thermal process parameters: quantity of energy in the laser pulse, the optimal pulse repetition rate and the distribution of power density in a spot of heat. In the case of optimal tuning of these parameters, the required weld quality formation can be achieved with less energy and material costs.

Постановка задачи и область исследования

Стентирование коронарных артерий сердца человека и транслюминальная баллонная ангиопластика сосудов сердца являются одними из важнейших достижений в интервенционной кардиологии. Рост

операций с применением данного вида вмешательств продолжает расширяться весьма впечатляющими темпами. Сегодня наиболее перспективными направлениями в этой области являются те, которые способны повысить безопасность проведения процедур коронарного стентирования и ангиопластики, снижая при этом частоту рецидивов чрескожных коронарных вмешательств, а также распространяя выполнение этих вмешательств на более сложные анатомические варианты поражений. Каждый этап развития технологических методов на производстве изделий для проведения операций на коронарных артериях ставил очередные задачи, которые требовали и продолжают требовать новых решений.

Основной операцией при производстве систем доставки коронарных стентов является сварка. Необходимое качество сварного соединения может быть достигнуто с помощью использования импульсного лазерного излучения, которое обеспечивает минимальное тепловложение в свариваемые соединения и осуществляется в широком диапазоне режимов. Высокая локализованность и концентрация энергии за период кратковременного импульса позволяет более эффективно использовать тепло на расплавление свариваемого материала, что также является немаловажным аргументом для использования данного метода в процессе производства систем доставки коронарных стентов.

Целью проводимого моделирования было определение параметров теплового процесса, оказывающих влияние на качество сварного соединения при проведении операции импульсной лазерной сварки систем доставки коронарного стента.

В настоящей статье приведены критерии оптимального управления тепловым процессом, возникающим при проведении операции импульсной лазерной сварки. Оптимизация описанного теплового процесса позволяет установить оптимальный режим работы импульсного лазера, применяемого на данной операции, а также определить с большей точностью состояние, в котором находится свариваемое изделие во время проведения операции импульсной лазерной сварки.

Постановка задач управления процессом импульсной сварки

Для постановки задач управления и оптимизации теплового процесса сварки деталей систем доставки коронарного стента определим управляющее воздействие и выберем один из основных параметров лазерного импульсного источника нагрева — энергию в импульсе лазерного излучения Е. При этом распределение плотности мощности по пятну нагрева и во время действия импульса ц(х, у, будет являться заданным параметром. Распределение плотности мощности по пятну нагрева может быть Гауссовым, равномерно распределенным по пятну нагрева либо иметь другую форму, определяемую свойствами лазерной установки и оптической системы. Также заданными показателями будут являться: длительность импульса излучения — ¿и; частота следования импульсов

Полное содержание статьи: https://cyberleninka.ru/article/n/optimizatsiya-teplovogo-protsessa-pri-impulsnoy-lazernoy-svarki-soedineniy-detaley-komplektuyuschih-sistem-dostavki-koronarnyh