4-2015

dies mit einer Kontur Genauigkeit
von ±1 µm möglich.
Die Faserlaser arbeiten meist
im infraroten Spektralbereich IR
von typischerweise 1070 nm und
mit Leistungen von 50 bis 100 W.
Als FEMTO Laser bietet swisstec
neu Laser mit 5 – 20 W Leistung
und im Wellenlängenbereich von
Infrarotbereich IR sowie auch VS
und UV an. Die Pulsrate liegt im
Bereich von 400 fs, die Repetitionsrate
ist von 1 bis 500 kHz frei
programmierbar und die max. Puls
Energy beträgt max. 100 yJ. Je
nach Material, Dimensionen und
Design werden dabei Schnitt -
breiten von 10 bis 50 µm und
darunter erzielt.
In der Systemlösung ›Multi
Flexi Tube‹ (MFT), die für das
Schneiden von Rohren für beispielsweise
Nadeln, Kanülen und
Stents konzipiert ist, wird das
Rohr mit einer mit Linear Motoren
betriebenen X-Achse hori - zontal
bewegt (Bild 3). Gleichzeitig
dreht die hochdynamische
A-Achse (Rundachse mit 1500
bzw. 6000 u/min.) das in hochpräzisen
Führungen gelagerte Rohr.
Bei Anwendungen für Stents bleibt
also der Laserkopf auf seiner Position
= Zentrum Schnitt (Bild 8). Nur
für Anwendungen, bei denen ein
Offset-Schnitt (Schnitt zeigt nicht
zum Zentrum - Bild 9) gewünscht
ist, werden zwei zusätzliche, voll
NC-gesteuerte Achsen angeboten,
die den Laserkopf auch horizontal
und / oder vertikal bewegen. Mit
dieser Maschinenauslegung lässt
sich die vertikale Achse mit dem
Laserspot hochdynamisch zum
Rohrradius nachführen und somit
zu jedem Zeitpunkt ein optimaler
Schnitt zur Materialdicke erzielen.
Ein besonderes Highlight der
MFT-Baureihe von swisstec ist
die leicht zu bedienende Funktion
des Nassschneidens / WET cutting,
bei dem das Rohr mit Wasser
gespült wird. Der Vorteil hierbei
ist nicht nur der Kühleffekt, sondern
auch der Schutz der gegenüberliegenden
Wand (Beschädigung
durch den Laserstrahl).
Meist wird fürs Laserschneiden
ein an das Material angepasstes
Bild 4: Komponente für ein
Endoskop: Rohrförmige
Bauteile auch größeren
Durchmessers können auf
einer MFT hergestellt werden.
Die max. Schneidlänge in
einer Aufspannung kann bis
1000 mm betragen.
Bild 5: Polymer-Stent im
swisstec Design: Zukünftig
werden viele Stents
aus bioresorbierbaren
Materialien bestehen.
Dieses Exemplar wurde
mit einem Pico Laser im
UV-Wellenlängenbereich
geschnitten
Prozessgas wie Argon, Stickstoff
oder Sauerstoff verwendet. So
sind Schnittgeschwindigkeiten
von über 3000 mm/min und dies
bei einer Konturgenauigkeit von
± 1 µm möglich.
Entwicklung von
Prototypen und
Massenproduktion
Sobald das Design eines Stents
festgelegt ist, kann dieses von der
2D/3D-Zeichnung einfach mittels
CAM-Programm in einen NC-
Code (ISO / DIN 66025 mit Unterprogramm
Technologie) umgewandelt
werden. Dieser steuert den
Bild 6: Schneidflanke eines mittels FEMTO Laser
geschnittenen Nitinol Rohrs unter 200-facher Vergrößerung:
Solch saubere Schnittflächen ohne Grat und Schlacke
vermindern die teure Nachbearbeitungszeit drastisch.
Laut Kundeninformationen können die Kosten für die
Nachbearbeitung der Teile bis ca. 70 – 80% reduzieren. Das
gleiche gilt mehr oder weniger auch für die Durchlaufzeit der
verschiedenen Nachbearbeitungsschritte.
Bild 7: Reinigungsprozess entfällt: Kante eines Titanbauteils,
geschnitten mit einem FEMTO Laser
Schneideprozess mit allen Parametern
wie Schnittgeschwindigkeit,
Gasdruck und Wasserdurchfluss.
Im NC Programm befinden
sich sämtliche Maschinen und
Prozessparameter, welche für
das zu bearbeitende Teil benötigt
werden. Diese Parameter können
je nach Operator-Zugangsstufe,
leicht modifiziert werden.
Sämtliche Parameter sind auf der
neuen Benutzeroberfläche swiss
NC des Bedienterminals in verschiedenen
Windows graphisch
ersichtlich. Als Betriebssysteme
für die swisstec CNC-Steuerung
werden WIN XP bis WIN10 angeboten.
Sämtliche Prozessparameter
und Maschinenfunktionen lassen
sich auch durch eine optionale
FDA konforme Schnittstellen
Software via LAN auf einen
externen Server für die Produktions-
Überwachung / Steuerung
übertragen. Für den FIRST Level
Service bietet swisstec micromachining
ag die moderne Möglichkeit
von Fernwirken / Fernwartung
der Maschine / Anlage via Internet
an. Aufgrund ihrer Kompaktheit
– die kleinste Ausführung
„MFT 80“ mit einer Schnittlänge
von max. 150 mm kommt gerade
auf einen Platzbedarf von 0,8 x
meditronic-journal 4/2015
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