Processamento a laser e seu papel na fabricação de dispositivos médicos

2 de agosto de 2021 Por Conteúdo Patrocinado

Por Matthew Nipper, Diretor de Engenharia – Tecnologias de Processamento de Laser, Spectrum Plastics Group

A microusinagem a laser é um dos processos de mais alta precisão utilizados na fabricação de dispositivos médicos. Na verdade, os lasers podem ser a única opção para produzir características delicadas, especialmente em materiais finos ou sensíveis. Os lasers podem cortar recursos de tamanho mícron rapidamente com tolerâncias submícron, sem defeitos, reduzindo ou eliminando assim processos de acabamento secundário, encurtando os tempos de ciclo e acelerando o tempo de lançamento no mercado. Devido a essas vantagens, os lasers estão rapidamente se tornando o método preferido para microusinar peças e produtos miniaturizados e/ou complexos para dispositivos médicos, em praticamente qualquer formato ou padrão.

As empresas de dispositivos médicos trabalham com o Spectrum Plastics Group em projetos de produtos inovadores que exigem características microscópicas que são melhor produzidas usando usinagem a laser – por exemplo, cateteres, balões médicos e dispositivos para procedimentos neurovasculares, cardiovasculares e de diagnóstico. As características produzidas em polímeros podem ter até 10 mícrons de largura, com tolerâncias tão estreitas quanto 1-2 mícrons.

Os polímeros são normalmente o material preferido para dispositivos médicos. Esses materiais são mecanicamente robustos, quimicamente inertes e possuem excelentes propriedades isolantes. Os polímeros podem ser projetados para exibir características físicas e químicas específicas, para melhorar a biocompatibilidade e o desempenho, e podem ser extrudados, moldados por injeção ou fabricados com aditivos. Praticamente qualquer material polimérico termoplástico ou termofixo pode ser processado a laser com alta precisão, incluindo policarbonato, poliuretanos, ABS, FEP, poliamidas, poliimidas, PEEK, PTFE, PMMA, poliéster, nylon e acrílicos.

Serviços e Capacidades

À medida que os produtos se tornam menores e mais complexos, nossos engenheiros devem usar suas habilidades técnicas, conhecimento de materiais e experiência para construir processos que possam criar esses recursos minúsculos e de alta precisão que melhoram a funcionalidade do produto, o que pode, em última análise, melhorar ou salvar a vida dos pacientes. Esses recursos incluem:

Ablação a Laser

Os lasers podem ser programados para remover ou “vaporizar” material de superfícies em nível de mícron. A ablação remove seletivamente camadas de substrato ou revestimento da superfície das peças fabricadas, com pouco ou nenhum impacto térmico ou estrutural negativo no material circundante.

Corte a laser

O corte a laser costuma ser o único método que pode produzir os recursos de alta precisão que esses dispositivos exigem. Nossos sistemas a laser fornecem corte a laser de alta precisão com tolerâncias em nível de mícron. Produzimos estruturas muito pequenas e complexas, de até 0,0002 polegadas (5 mícrons), sem efeitos de calor, em uma variedade de materiais.

Perfuração a Laser

Este processo de microfabricação altamente adaptável, versátil e confiável é usado em uma ampla gama de indústrias. Personalizamos nossa fabricação a laser e processamento pós-laser para atender às suas necessidades exclusivas de perfuração, otimizando aplicações como microfuros, matrizes de furos, poços cegos e portais especializados. Furos em escala micrométrica podem ser perfurados a laser em uma variedade de padrões com a mais alta precisão, sem rebarbas ou material residual que possa obstruir os furos.

Decapagem de fios

A decapagem de fio a laser proporciona excelente precisão e controle de processo e elimina o contato com o fio, permitindo o processamento de bitolas de fio delicadas. Nosso sistema de decapagem a laser é capaz de decapagem de fios de até bitola 38, proporcionando a oportunidade de produzir designs que não seriam possíveis com os métodos tradicionais de decapagem de fios. Nosso sistema pode lidar com aplicações bobina a bobina e bobina a corte e pode ser programado para remover o isolamento em qualquer ponto ao longo do fio, permitindo remoções de alta precisão no meio do vão.

Lasers ultrarrápidos

Os lasers ultrarrápidos são perfeitos para a fabricação de dispositivos médicos devido à sua versatilidade, precisão e ausência de danos térmicos ou estruturais ao material que está sendo processado. Com uma largura de pulso média de 150 femtossegundos (150 quatrilionésimos de 1 segundo), praticamente não há transferência de calor além das dimensões do corte, tornando-o um processo “frio”, permitindo que o laser processe praticamente qualquer material. Características tão pequenas quanto 0,0005 polegadas (13 mícrons) podem ser cortadas a laser com alta precisão dimensional.