メディカルインプラントのレーザテクスチャリング/マーキング

Coherent AP 530 Sは、ロボットモーション、USPレーザ、使いやすいソフトウェアを組み合わせているため、成形したインプラント表面のレーザストラクチャリングを簡素化することができます。

2023年1月23日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.

図1.使いやすいソフトウェアを採用しているAP 530 Sはどのような製造環境にも簡単に組み込むことができます。

新型Coherent AP 530 Sは、複雑なフリーフォーム形状を備えたメディカルハードウェアやその他の機器の精密な表面テクスチャおよび恒久的なマークを作成することができるレーザベースの全自動マシンです。超短パルスレーザ（USP）と6軸ロボットを組み合わせたこの独特なシステムは、完全な形状多様性と自動化された動作、つまりオペレーターの介入を最小限に抑えたバッチ加工方法を行うことができます。

確率論的な表面テクスチャしか作れないサンドブラストや他の機械的手段のような従来の方法とは異なり、AP 530 Sは形状のサイズや深さ、形状の密度、空間分布、その他のテクスチャの詳細をユーザーが完全に制御できる決定論的な代替手段を提供します。表面形状のこの決定論的制御により、オッセオインテグレーションや血管新生を促進する整形外科用インプラントを製造することができます。さらに、レーザテクスチャリングは、サンドブラストやその他の機械的方法による汚染の可能性を回避する、よりクリーンな加工方法です。 AP 530 Sは、他のタイプの表面機能化や複雑なマーキング用途にも対応しています。

6軸ロボット部品ハンドリングシステムを使用することで、股関節インプラントまでのあらゆる形状やサイズの矯正装置の選択された表面へのテクスチャリングやマーキングができます。このロボットハンドリングは、部品と加工方法の検証のための強化された3Dビジョンで部品全体を把握することができます。機械は、この3Dビジョンシステムを使って部品の形状や詳細を学習することも、CADファイルから直接作業することもできます。その後、オペレーターは適用する場所とテクスチャの詳細を指定します。自動ビジョン登録は部品のバッチ装填に対応しているため、完全なログ記録と追跡によるより長い無人加工時間を実現することができます。これにより、人件費を最小限に抑え、手作業に伴う潜在的誤りを排除できます。加えて、AP 530 Sはインダストリー4.0対応であり、その使いやすいソフトウェアはどのような製造環境にも簡単に組み込むことができます。

図2. AP 530 Sは、整形外科用インプラントの形状のサイズと深さ、形状の密度、空間分布、その他のテクスチャの詳細を完全に制御することができます。

AP 530 Sには、いくつかのレーザタイプと数種類のレーザ出力レベルのものがあります。フェムト秒レーザは、ステンレス、チタン、その他の生体適合性金属表面のテクスチャリングに最適なツールです。 UDIや生産追跡に最適な耐腐食性の高いブラックマーキングには、ピコ秒レーザをお勧めします。これらのUSPレーザに加え、AP 530 Sは従来のレーザマーキングや彫刻作業に対応するナノ秒レーザを備えているものもあります。

Coherent AP 530 Sの詳細をご覧ください。