Лазерная очистка хирургических сеток из титановых нитей

Устройства лазерной очистки F-Clean имеют широкий спектр применения. Они одинаково эффективно используются для обработки небольших изделий и крупных металлоконструкций. Варианты применения лазерных аппаратов постоянно расширяются. В этой статье мы расскажем о разработке специальной методики очистки тончайших титановых нитей хирургических имплантов.

О компании

Российская компания «Элти» (ООО «Эластичные Титановые Импланты») разрабатывает и производит инновационные медицинские изделия — сетчатые импланты из усиленной титановой микропроволоки и шовные материалы. Продукция «Элти» используется для регенерации мягких тканей, костной пластической хирургии и других областях хирургии.

Задача

Ключевая разработка компании «Элти» — сетчатый имплант «Титановый Шелк — TiSilk», который представляет из себя титановые нити толщиной 50 мкм, сплетенные в единое полотно. При изготовлении сетеполотна нити проходят две стадии термообработки: предварительную для придания необходимой формы, а затем повторную для фиксации результата. В процессе термообработки на поверхности проволоки образуется окалина.

Поскольку изобретение компании «Элти» является инновационным продуктом, предприятие искало доступные высокотехнологичные способы очистки тончайших титановых нитей от окалины и обратилось в нашу компанию для решения этой задачи. 

Этапы работы Pokkels

Эксперименты для подбора параметров

Работа с таким тонким материалом требовала тщательного подбора оптимальных параметров лазерного излучения, в первую очередь — мощности. Стандартный режим лазерной очистки был недопустим, поскольку приводил бы к уничтожению сетеполотна. Толщина титановой нити составляет 50 мкм. Диаметр пятна и кратера при лазерной очистке в стандартном режиме составляет 25 мкм, что позволяет эффективно удалять слой загрязнения за один проход, но недопустимо для работы с титановой нитью.

Специалисты Pokkels подобрали необходимые параметры работы лазерного аппарата: мощность излучения, длительность импульса и скорость развертки пучка для оптимальной  очистки без повреждений. Подобранный режим работы лазерного устройства позволял удалять окалину без воздействия на основной металл.

Титановые нити имеют цилиндрическую форму. Для равномерной очистки сетеполотна со всех сторон, сетку необходимо растягивать, чтобы нити разворачивались под разным углом. Первоначально эта задача также выполнялась руками. Однако, стало понятно, что лазерная очистка в ручном режиме малоэффективна. Ручная лазерная обработка не может обеспечить  гарантированной равномерной обработки изделия, что критически важно для медицинских имплантов. 

Разработка механизации

Мы предложили заказчику разработать механизированную систему лазерной очистки. Для этого требовалось решить проблему растяжения сетеполотна,чтобы обрабатывать титановые нити со всех сторон. Заказчик взял на себя работу над производством системы натяжения сетеполотна. Наша задача заключалась в объединении системы заказчика с нашей лазерной установкой.

С нашей стороны был представлен кейс F-Clean CS-S 50 Вт с разработанным мягким режимом очистки и программное обеспечение для управления лазерным устройством. Оператор практически не взаимодействует с лазерным устройством и его параметрами. Все управление осуществляется с помощью компьютера. Система управления лазерной установки была интегрирована в программное обеспечение по управлению системы растяжки сетеполотна заказчика.

Итоги

Благодаря совместным усилиям команды инженеров компаний Pokkels и «Элти», удалось разработать систему эффективной очистки тончайших титановых нитей. Отсутствие побочных загрязнений, высокая скорость работы и стабильный результат очистки позволяют изготавливать качественные импланты, безопасные для хирургического применения.

Отзыв клиента

Ключевые преимущества

• Высокая точность обработки
• Простое использование
• Подходит для очистки металлов разной толщины
• Без побочных загрязнений и расходных материалов
• Ресурс работы 100 000 часов
• Полностью Российское производство