Лазерный мир

Кардиостимуляторы обычно имеют титановый корпус, который сваривается вместе из двух частей. Empa оптимизировала частоту работающего лазера так, чтобы во время сварки не появлялось никаких черных краев, что уменьшало бы ценность медицинского изделия. (Источник: khuruzero / Shutterstock)

В Tolochenaz, Canton of Vaud, американская компания Medtronic Medtronic выпускает один из пяти кардиостимуляторов на мировом рынке и один из четырех дефибрилляторов. Электроника этих имплантируемых устройств размещена в корпусах из титана, которые до сих пор сваривались герметично с помощью твердотельного импульсного лазера.

Однако эти лазеры требуют высокопрофессионального обслуживания и часто являются источником отклонений от установленных требований. Кроме того, они требуют охлаждения водой и занимают много места.

Новый лазер, запущенный в 2015 году компанией IPG Photonics, пришел на помощь: этот волоконный лазер охлаждается энергоэффективно, используя воздух вместо воды, требует меньше обслуживания, работает более гладко и более компактен.

Однако начальные испытания, проведенные компанией Medtronic, показали, что сварные швы теперь имеют черные края, которые очень похожи на сажу — чрезвычайно проблематичные для имплантатов.

Поэтому сотрудник Medtronic Себастьян Фавр обратился к специалистам по материалам Empa Патрику Хоффманну и Марку Лепару из Лаборатории передовой обработки материалов на сайте Thun, которые инициировали проект по оптимизации нового лазера для использования с титаном. Проект финансировался Innosuisse, бывшей Комиссией по технологиям и инновациям, CTI.

Чтобы имитировать производственные процессы в Medtronic, Empa построила собственный «завод», чтобы точно проанализировать поведение лазера в контролируемой среде. Результаты показали, что взаимодействие с парами титана мешает процессу: черный край на швах оказался наночастицами титана. В последующих экспериментах исследователи Empa продемонстрировали, что черный край исчезает, если лазер работает на другой длине волны.

Лазерный производитель IPG Photonics впоследствии построил волоконный лазер, адаптированный к спецификациям исследователей Empa, и предложил его для дальнейших испытаний. Как подтвердили эти эксперименты, регулировка частоты лазера действительно решила проблему.

Между тем, Empa, Medtronic и IPG Photonics совместно поддерживают патент на оптимизированный волоконный лазер.

Medtronic выигрывает от улучшенных производственных процессов для своих имплантатов — при значительно меньших затратах. И Швейцария может подтвердить свой статус ведущего технологического центра в глобально действующей американской многонациональной компании. В конце концов, специальные лазеры, изготовленные в Швейцарии, теперь используются на заводах Medtronic в Пуэрто-Рико, Сингапуре и США. (Источник: Эмпа)

Источник: http://www.photonicsviews.com/processing-titanium-for-pacemakers/

Ранее по теме:

• Глубина проплавления металла при сварке лазером Фотон Компакт
• Компактный лазер для мини сварки Фотон Компакт 2