血管支架微孔结构激光切割工艺介绍

来源:超越激光    关键词:激光切割, 血管支架,    发布时间:2019-08-02

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血管支架是指在管腔球囊扩张成形的基础上,在病变段置入内支架以达到支撑狭窄闭塞段血管,减少血管弹性回缩及再塑形,保持管腔血流通畅的目的。部分内支架还具有预防再狭窄的作用。主要分为冠脉支架、脑血管支架、肾动脉支架、大动脉支架等。

      支架切割质量主要是看切割尺寸精度的高低和切割表面质量的好坏,切割表面质量包括:切口宽度,切口表面粗糙度,热影响区的宽度和切口断面的波纹以及切口断面或下表面挂渣情况.影响支架切割质量的因素很多,主要因素可以分为三类:

a.被加工对象特性(材料、形状、尺寸、表面状态等);

b.加工系统本身的性能(机械系统精度、工作台的振动等)和光的影响(波长、输出功率、光束模式、光束形状、直径、发散角、焦距、焦点位置、焦深、光斑直径等);

c.加工工艺参数(材料的进给速度、精度,辅助气体参数,喷嘴的形状和孔尺寸,激光切割路径的设置等)

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      血管支架微孔结构激光切割工艺具体延伸有5大特点:

1,激光切割对医用薄壁管材的要求:制作支架用原料一般为医用薄壁金属管材,采用无缝管以保证材料的一致性与连贯性.金属材质可以为316LVM医用不锈钢、钴铬合金或镍钛形状记忆合金.支架作为三类医疗器械,除了要考虑材料化学成分的均匀性,还要考虑其尺寸要求和形状要求,如管材的直径、壁厚和各尺寸偏差、直线度、圆柱度、同轴度等.

2.激光加工系统 :目前用于金属血管支架切割的激光有纳秒激光(如Nd∶YAG激光、水刀激光)和飞秒激光.对于血管支架这类微细器件,切缝宽度越细越好,因此为了获得高的功率密度和精细切口,要求聚焦光斑直径小.

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3,切割路径的设计:切割路径的设计 Nd∶YAG激光虽然具有较高的精度,但对 于支架这类微小器械在沿被加工管材长度方向引起的误差不可忽视.由于累积误差,沿支架轴向支架杆的宽度变化太大会使支架丧失支撑作用,因此支架的切割路径设计很重要,良好的切割路径要能补偿这种误差,同时使切割造成的热影响最小而不降低其力学性能,最好不以减小切割效率为代价。

4.激光切割时气流与喷嘴的影响 :支架切割采用氧助融化切割,氧气的纯度为 99.95%,压力为0.3~0.6MPa.激光切割中气流具有提供部分切割能量。

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5.激光切割速度的选择 切割速度是影响切缝质量的另一个重要因素,氧助激光切割速度与激光功率密度、氧气流速和切口宽度相关,当保持激光功率密度不变,随着氧气流速的增加,切割速度增加;但到了某一最佳值时,随着氧气流速的继续增加,切割速度不再增加,当氧气流速超过某一极限时,由于冷却效应,切割速度又开始降低.氧气流速不变,激光功率密度越大,则切割速度越快.在一定切割条件下,有一合理的切割速度范围,切割速度过高,切口清渣不尽,甚至切不透;切割速度太低,则材料过烧,切口宽度和热影响区大.通过正交试验法,选择最适宜的切割速度为2.5~3.0mm/s。