Fiberlasere, med deres relativt lave kostnader, skalerbare kraft og høye pålitelighet, har dominert skjære- og boreapplikasjoner i medisinsk utstyrsindustri i mange år. Femtosekundlasere gir betydelige fordeler når det gjelder kuttkvalitet, men har en lang historie med...
Fiberlasere, med deres relativt lave kostnader, skalerbare kraft og høye pålitelighet, har dominert skjære- og boreapplikasjoner i medisinsk utstyrsindustri i mange år. Femtosekundlasere gir store fordeler med tanke på kuttkvalitet, men i lang tid har de kun konkurrert om en liten markedsandel. Som grafen viser, indikerer imidlertid salgstall for Coherent rørskjæresystemer et plutselig og ekstremt raskt skifte i denne situasjonen. La oss ta en titt på hva som driver den dramatiske veksten i markedsandeler for femtosekundlasere sammenlignet med fiberlasere.
Bruken av femtosekund (fs) lasere for materialbehandling har lenge vært kjent for å tilby flere unike fordeler. Med konvensjonelle lasere som fiberlasere er de fleste materialinteraksjoner fototermiske, noe som skaper en varmepåvirket sone (HAZ). I presisjonsapplikasjoner begrenser dette minimumsstørrelsen på deler som kan maskineres rent uten å smelte, kan føre til uakseptable funksjonelle eller kosmetiske skader, og krever ofte også mekanisk etterbehandlingsarbeid (f.eks. avgrading, manuell polering eller opprømming). Derimot gir femtosekundlasere pulser som kan være flere størrelsesordener kortere og har mye høyere toppeffekt, noe som tillater øyeblikkelig fordampning av materiale før varme overføres til delen. Dette kuttet er mer nøyaktig og relativt kjøligere, og produserer mindre deler uten omstøpt rusk og derfor uten behov for sliping eller polering. I tillegg er denne metoden egnet for deler laget av praktisk talt alle materialer, inkludert blandede materialer som polymer/metallbelegg.
Miniatyriserte enheter med finere detaljer (f.eks. rammer)
Den økende markedsetterspørselen etter medisinsk utstyr med mindre komponenter med tynnere vegger og flere skjærende detaljer (f.eks. perifere stenter, Hippocampus, minimalt invasive verktøy, etc.) har i stor grad bidratt til den nylige økningen i markedsandel for femtosekund laserbehandling. Vi har sett dette spesielt for enheter som er konfigurert for rørkuttegeometrier, slik som den som er vist ovenfor. I tillegg er bruk av mer utfordrende og kostbare materialer også en viktig drivkraft. Et eksempel er magnesium bioabsorberbare stenter, der etterbehandling etter fiberlaserbehandling kan redusere utbyttet med opptil 50 prosent, mens femtosekundlaserskjæring ikke krever etterbehandling. Andre bransjer (f.eks. skjermer/elektronikk) tar gradvis i bruk denne teknologien, noe som skaper ytterligere markedsetterspørsel som driver laserprodusenter til å utvikle avanserte femtosekundlasersystemer og -maskiner.
Der femtosekundlasere går frem - Høyere effekt, lavere kostnad per watt
Faktisk har femtosekundlasere nådd et helt nytt nivå av modenhet når det gjelder ytelse, økonomi og pålitelighet. Strøm er en spesielt viktig ytelsesparameter, siden den direkte bestemmer produksjonsvolumer, og Coherents Monaco-serie er en del av en ny generasjon femtosekundlasere som har økt sin maksimale effekt kontinuerlig fra mindre enn 20 W til mer enn 60 W over tidsrammen som dekkes av salgsdiagrammet. Kostnaden per watt for de fleste femtosekundlasere har også nylig gått ned. Som et resultat kan disse laserne ikke bare bidra til å øke gjennomstrømningen, men også redusere kostnadene per del. Tidligere Monaco-modeller har blitt brukt i flere år i krevende 24/7 produksjonsmiljøer, og fremhever den høyere påliteligheten til femtosekundlasere, som igjen bidrar til å redusere de totale eierkostnadene. Kombinert med kostnadsbesparelsene som oppnås ved å eliminere mekaniske etterbehandlingstrinn, kan dette være svært kostnadseffektivt for enkelte presisjonsskjæreoppgaver.
Strømlinjeformede automatiserte maskiner
Det er sant at de fleste produsenter av medisinsk utstyr ønsker ikke bare en laser, men et komplett lasersystem. Det siste trinnet i å realisere denne visjonen er introduksjonen av avanserte femtosekundlasere på markedet. Femtosekundlasere muliggjør strømlinjeformet automatisert delhåndtering og overvåking, sammen med brukervennlig programvare som ikke krever omfattende opplæring eller ekspertise for å komme i gang. Dette gir brukerne fleksibiliteten til å raskt bytte mellom forskjellige maskiner i små partier eller å kjøre høyvolumskomponenter uten tilsyn over lengre perioder. et eksempel på dette er Coherents StarCut Tube-serie med maskiner, som inneholder ny operativ programvare: Coherents frameWork laserprogramvare.
Det kommer ned til dette: skal jeg velge en fiberlaser eller en femtosekundlaser, eller begge deler?
I dag, for alle i produksjonsindustrien for medisinsk utstyr, er en av de største utfordringene ved å kjøpe en ny maskin å velge mellom en femtosekundlaser og en fiberlaser. Fiberlasere har også den store fordelen at de kan kutte raskere og kutte tykkere deler på grunn av deres høyere tilgjengelige kraft. For tynnere deler er imidlertid kraft- og hastighetsfordelen ofte sterkt redusert på grunn av behovet for å redusere repetisjonsfrekvensen og unngå akkumulert termisk skade. Så til syvende og sist avhenger valget av hvilken laser som er mest hensiktsmessig, av det spesifikke applikasjonsscenarioet.
På grunn av dette, for de nye laserne som brukes til å kutte medisinsk utstyr, er det nå mulig å velge enten en femtosekundlaser eller en fiberlaser, eller til og med en blanding av begge. Med det sistnevnte alternativet kan brukere bytte sømløst mellom de to laserne, selv på individuelle jobber, ettersom det er situasjoner der kutting med fiberlaser kan være mer økonomisk enn med femtosekundlaser (og omvendt).
