Lasertexturierung/Beschriftung von medizinischen Implantaten

Die Coherent AP 530 S kombiniert Roboterbewegungen, einen UKP-Laser und eine benutzerfreundliche Software, um die Laserstrukturierung von geformten Implantatoberflächen zu vereinfachen.

23. Januar 2023 von Coherent

The new Coherent AP 530 S is a fully automated laser-based machine for creating precision surface textures and/or permanent marks on implantable medical hardware and other devices with complex freeform shapes. This unique system incorporates an ultrashort pulse (USP) laser and a 6-axis robot for complete shape versatility and automated operation, i.e., batch processing with minimum operator intervention.

Unlike traditional methods like sand-blasting and other mechanical means that can only create stochastic surface textures, the AP 530 S provides a deterministic alternative that gives the user complete control over feature size and depth, feature density, spatial distribution, and other texture details. This deterministic control of surface texturing can produce orthopedic implants for enhanced osseointegration and vascularization characteristics. In addition, laser texturing is a cleaner process that avoids the possible contamination by sand-blasting and other mechanical methods. The AP 530 S also supports other types of surface functionalization as well as complex marking applications.

Abbildung 1. Mit ihrer benutzerfreundlichen Software ist die AP 530 S leicht in jede Produktionsumgebung zu integrieren.

Die neue Coherent AP 530 S ist eine vollautomatische laserbasierte Maschine für die Erstellung von präzisen Oberflächentexturen und/oder dauerhaften Beschriftungen auf implantierbaren medizinischen Geräten und anderen Geräten mit komplexen Freiformflächen. Dieses einzigartige System umfasst einen Ultrakurzpulslaser (UKP) und einen 6-Achs-Roboter für umfassende Flexibilität hinsichtlich der Werkstückform und einen automatisierten Betrieb, d. h. eine Chargenverarbeitung mit minimalen Bedienereingriffen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden wie Sandstrahlen und anderen mechanischen Verfahren, die nur stochastische Oberflächentexturen erzeugen können, bietet der AP 530 S eine deterministische Alternative, die dem Benutzer die vollständige Kontrolle über die Größe und Tiefe der Merkmale, die Merkmalsdichte, die räumliche Verteilung und andere Texturdetails gibt. Durch diese deterministische Steuerung der Oberflächentexturierung können orthopädische Implantate mit verbesserten Osseointegrations- und Vaskularisierungseigenschaften hergestellt werden. Darüber hinaus ist die Lasertexturierung ein sauberer Prozess, der die mögliche Verunreinigung durch Sandstrahlen und andere mechanische Methoden vermeidet. Die AP 530 S unterstützt auch andere Arten der Oberflächenfunktionalisierung sowie komplexe Beschriftungsanwendungen.

Der Einsatz eines 6-Achsen-Robotersystems für die Teilehandhabung ermöglicht die Texturierung und/oder Beschriftung ausgewählter Oberflächen von orthopädischen Geräten jeder Form und Größe bis hin zu Hüftimplantaten. Dieses Roboterhandling bietet eine vollständige Abdeckung des Teils mit verbesserter 3D-Vision für Teile- und Prozessüberprüfung. Die Maschine kann die Form und die Details des Teils mit Hilfe dieses 3D-Vision-Systems erlernen, oder sie kann direkt mit einer CAD-Datei arbeiten. Der Operator gibt dann die Position(en) und die Texturdetails an, die angewendet werden sollen. Die automatische Bildregistrierung unterstützt das stapelweise Laden von Teilen und sorgt für eine längere unbeaufsichtigte Bearbeitungszeit mit vollständiger Protokollierung und Nachverfolgung. Dies minimiert die Arbeitskosten und eliminiert mögliche Fehler, die mit der manuellen Bedienung verbunden sind. Darüber hinaus ist die AP 530 S bereit für Industrie 4.0 und ihre benutzerfreundliche Software vereinfacht die Integration in jede Produktionsumgebung.

Abbildung 2. Mit der AP 530 S hat der Anwender die vollständige Kontrolle über die Größe und Tiefe von Merkmalen, die Merkmalsdichte, die räumliche Verteilung und andere Texturdetails von orthopädischen Implantaten.

Die AP 530 S ist mit verschiedenen Lasertypen und verschiedenen Laserleistungsstufen erhältlich. Ein Femtosekundenlaser ist optimal für die Texturierung von Edelstahl, Titan und anderen bioverträglichen Metalloberflächen. Ein Pikosekundenlaser wird für korrosionsbeständiges Black Marking empfohlen, das ideal für UDI und die Produktionsverfolgung ist. Zusätzlich zu diesen UKP-Lasern wird die AP 530 S auch mit einem Nanosekundenlaser angeboten, um herkömmliche Laserbeschriftungs- und Gravuraufgaben zu unterstützen.

Erfahren Sie mehr über die Coherent AP 530 S.