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3-2012

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Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement

Produktion men stellte

Produktion men stellte 3- und 5-Achs-Laser- Mikrobearbeitungsmaschinen vor, die in der Lage sind, mit mehreren unterschiedlichen Laserstrahlquellen zu arbeiten, oder auch im gleichen Arbeitsgang spanende Arbeitsschritte durchzuführen. Das ermöglicht dem Hersteller sehr komplexe Bauteile in einer Aufspannung in der gleichen Maschine zu bearbeiten. Außerdem nehmen auch die Produktkennzeichnung, die Rückverfolgbarkeit und der Plagiatschutz in der Medizintechnik einen sehr hohen Stellenwert ein. Faser- und Scheibenlaser „Neben den klassischen Nd: YAG-Lasern werden heute zunehmend Faser- und Scheibenlaser angewendet, da sie sich aufgrund der hervorragenden Strahlqualität besonders für die Präzisions- und Mikrobearbeitung eignen“, erklärte Dr. Siegfried Pause, Geschäftsführer bei LLT Applikation. Das Unternehmen stellte auf der LASYS 2012 die weiterentwickelte Laser-Präzisionsschneideanlage precicut 50/35 vor, die besonders für die Fertigung von Präzisionsflachteilen wie Implantaten, medizinischen Sägeblättern, Brillengestellen aber auch rotationssymmetrischen Teilen, wie etwa Knochenbohrern, konzipiert ist. Sie sei laut LLT auf höchste Steifigkeit und Schwingungsstabilität ausgelegt und ermöglicht Schnittgeschwindigkeiten von bis zu 10 Meter/Minute und Fertigungsgenauigkeiten im Hundertstel-Millimeterbereich. Mit bis zu fünf NC-Achsen ist die Maschine sowohl für 2D- als auch 3D-Bearbeitung geeignet und das modulare Konzept ermöglicht es, unterschiedliche Laserstrahlquellen zu integrieren. Ein hochauflösendes Kamerasystem erkennt die Lage vorgefertigter Teile auf dem Bearbeitungstisch und korrigiert die Schneidprogramme automatisch. Ultrakurzpuls-Laser Vieles weist darauf hin, dass die Zukunft des Lasers in der Materialbearbeitung der Medizintechnik dem Femtosekunden (fs)-Laser gehört. „Aufgrund der kurzen Lichtpulse erreicht man eine neue Qualität in der physikalischen Wechselwirkung von Licht und Materie. Hier wird auch von kaltem Schneiden gesprochen, weil durch diese äußerst kurzen Lichtimpulse nahezu überhaupt keine Wärme in das Material eingebracht wird“, erklärt Dr. Jäger, Geschäftsführer von Topag Lasertechnik. Die Schnittflächen Mit dem Femtosekunden-Laser integriert in StarCutTube- Anlagen von Rofin-Baasel Lasertech ist schon heute eine industriell zuverlässige Bearbeitung von bioresorbierbaren Materialien verfügbar. LLT Applikation präsentierte die Laser-Präzisionsschneideanlage precicut 50/35 mit attraktiven Neuerungen. Sie ist eine universell einsetzbare Maschine für die Fertigung von Präzisionsflachteilen wie Implantaten, medizinischen Sägeblättern, Brillengestellen aber auch rotationssymmetrischen Teilen. seien in der Regel ideal glatt und völlig sauber und der Materialabtrag beschränke sich nur auf den Bereich des fokussierten Laserstrahls, der äußerst präzise eingestellt werden könne. „Stents bestehen zum Beispiel aus einer wärmeempfindlichen Nickel-Titan- Legierung mit Formgedächtnis. Die Materialeigenschaften werden bei einer konventionellen Laserbearbeitung oft negativ beeinträchtigt, was eine aufwändige mechanische Nachbearbeitung erfordert. Dabei können dünnwandige Stents leicht Schaden nehmen. Mit UKP-Laser lassen sich diese Nachteile vermeiden. Und sie erlauben zudem, neuartige bioabsorbierbare Stents zu bearbeiten“, berichtet Dr. Jäger weiter. Sie bestehen etwa aus Polymermaterialien, die sich nach einer bestimmten Zeit im Körper auflösen. Hochpräzise Bewegungssysteme für die Laser- und Medizintechnik stellte Aerotech vor. Die innovativen Steuerungs- und Antriebstechnologien sorgen für Erhöhung der Produktivität bei zugleich geringsten Wartungs- und Stillstandszeiten. 20 meditronic-journal 3/2012

Produktion Die Zukunft gehört den ultraschnellen Lasern: Topag Lasertechnik präsentierte auf der Lasys 2012 Femtosekunden- Laserserien wie etwa Pharos mit einer Ausgangsleistung bis 20 Watt. Sie eignen sich hervorragend für die Stents-Herstellung. Auch Kugler und Dr. Pause sehen eine der zukünftigen Herausforderungen für Laser-Materialbearbeitungsmaschinen der Medizintechnik in der Integration von Ultrakurzpuls-Lasern. „Mit diesen Strahlquellen können die Fertigungsgrenzen bezüglich Genauigkeit und Bearbeitungsqualität nochmals erweitert werden“, meint Dr. Pause und offenbart: „Noch in diesem Jahr wird LLT Maschinen mit UKP auf den Markt bringen.“ Zukünftige Mikro-Laserbearbeitungsmaschinen müssten laut Kugler zudem eine extrem hohe Verfahrdynamik der NC- Achsen aufweisen, um entsprechende Fertigungsgenauigkeit gewährleisten zu können. So müssten zum Beispiel Maßnahmen ergriffen werden, die Steifigkeit zu erhöhen bei gleichzeitig reduzierter Maschinengröße. Höchste Ansprüche „Die Qualitätsanforderungen im Medizintechnikbereich stellen höchste Ansprüche an das Gesamtsystem, da neben dem richtigen Laser, die Handhabung der Teile sowie die Prozessvalidierung entscheidend für die Serienproduktion ist“, betont Dieter Mairhörmann, Sales Manager Medical Industry bei Rofin-Baasel Lasertech. Etwa zur Vermeidung von unerwünschter Gratbildung beim Laserschneiden von Stents hat das Unternehmen Systeme mit neuartigen Strahlquellen im Portfolio: „Zum Beispiel wurden Faserlaser mit speziellen Pulseigenschaften entwickelt, die gegenüber herkömmlichen Lasern ein deutlich besseres Austriebsverhalten der Schmelze bewirken und etwa Formgedächtnislegierungen wie Nitinol auch in Dickenbereichen bis zu 1 mm schnell und gratarm schneiden können. Völlig ohne Gratbildung, jedoch bei noch etwas geringerer Geschwindigkeit, funktioniert das Schneiden mit Femtosekunden- Lasern“, so Mairhörmann weiter. Die Laserquellen StarFiber und StarFemto werden einfach in das System StarCutTube eingebaut, um rohrförmiges Halbzeug mit Schnittspaltbreiten im Bereich kleiner 20 µm zu schneiden. Hochpräzise Bewegungssysteme Laser-Maschinen etwa für die Stents-Herstellung benötigen auch hochpräzise Bewegungssysteme. „Gerade im stark umkämpften Stent-Fertigungsmarkt gewinnt die permanente Steigerung der Produktionsleistung immer mehr an Bedeutung“, meint Stefan Köcher vom technischen Vertrieb bei Aerotech. Um diesen hohen Anforderungen gerecht zu werden, bietet Aerotech mit VascuLathe ein voll integriertes Bewegungssystem. Es kombiniert ein automatisierbares Materialhandling mit direkt angetriebenen Linear- und Rotationseinheiten für den absoluten Hochleistungsbereich. „Gegenüber traditionellen Lösungen sind Durchsatzerhöhungen um das Zwei- bis Fünffache erreichbar“, so Köcher weiter. Zugleich ließen sich dem Experten zufolge die Fertigungstoleranzen im Submikrometerbereich weiter minimieren, was eine konstant hohe Produktqualität sichere, oder diese sogar verbessere. Ihr Partner für Elektronik-Entwicklung Industrialisierung Elektronik-Produktion Gerätemontage Iftest AG · CH-5430 Wettingen · www.iftest.ch Systempartner für Medizin-Elektronik Messe Stuttgart www.messe-stuttgart.de/ lasys meditronic-journal 3/2012 21

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