医療機器組み立てのためのレーザーワイヤーストリッピング

レーザー ワイヤ ストリッピングを使用すると、このカテーテル ワイヤのような最小のワイヤでも正確に行うことができます。 写真提供：シュロイニガー社

超音波装置で使用されるような極細同軸リボン ケーブルには、小さな柔軟なワイヤが含まれており、従来のストリッピング方法では困難であることがわかっています。 写真提供：シュロイニガー社

レーザーワイヤーストリッピングは、スペースシャトル計画の一環として 1970 年代に NASA によって開発されました。 この技術により、従来の機械的なワイヤ ストリップ法によって引き起こされる可能性のある損傷のリスクを負うことなく、より薄い絶縁体を備えたより小さいサイズのワイヤを使用することが可能になりました。

レーザー ワイヤー ストリップ技術は 1990 年代に商業化され、当初は航空宇宙および防衛用途での使用が目的でした。 家庭用電化製品市場が爆発的に成長したとき、レーザーワイヤストリッピングは大幅に成長しました。 レーザーは、ラップトップ、携帯電話、その他の家電製品にある小さなデータ ケーブルを剥がす唯一の方法になりました。 レーザー ワイヤー ストリッピング法を採用しているもう 1 つの大きな産業は、ハイエンドの医療機器の製造です。これには正当な理由があります。

レーザー光線を使用して電線、カテーテル、医療機器のその他のコンポーネントから絶縁層やコーティング層を除去することは、レーザー剥離プロセスの使用には多くの利点があるため、現在では標準的になっています。 最も重要なのは、プロセスに固有の再現性の高い品質です。 たとえばワイヤ導体からポリマー絶縁体を剥離するために CO2 レーザーを使用する場合、レーザーエネルギーは絶縁体によって容易に吸収されますが、下にある金属導体によって強く反射されます。 導体はレーザー光を反射するため、剥離プロセス中に損傷する危険はありません。 レーザーストリッピングでは、どれだけ小さなワイヤを剥がせるかに制限はありません。 また、ワイヤーのサイズに関係なく、導体を損傷する危険はありません。

もう 1 つの利点は、レーザー ストリップ機が円形、非円形、平らなリボン、またはその他の形状のワイヤやケーブルを剥がせることです。 ストリッピングの形状には、端部のストリッピング、ウィンドウのストリッピング、スリッティング、または完全な領域のアブレーションが含まれます。 このプロセスはユーザーフレンドリーです。 機械的な剥離方法とは異なり、ブレードを交換したり、消耗品を交換したりする必要はありません。 このプロセスは非接触であるため、頻繁に交換する必要があるメンテナンスや摩耗アイテムがありません。

レーザー剥離機も多用途に使用できます。 市場にはさまざまな種類のレーザーがあり、それぞれに異なる波長があります。 考え方は、外側のコーティング層に容易に吸収されながらも、その下にある層によって強く反射される波長とパワーを持つレーザーを選択することです。

レーザーストリッパーは、オペレーターが剥離する材料を機械に提示する半自動プロセスで使用できます。 これは通常、端の剥離に使用され、一度に単一の端またはバッチに使用できます。 さらに、レーザーストリッパーを下流のカットアンドストリップマシンと完全に統合して、全自動プロセスで測定、切断、ストリップを行うこともできます。

医療機器の製造では、正しいワイヤとケーブルを選択し、適切に処理することが重要です。 場合によっては、それが患者の生死を分けることもあります。 レーザーワイヤストリッピングにより、いくつかの医療用途でのより高品質な処理が保証されます。

カテーテル配線は、医療用プローブまたはデバイスを組織の特定の位置に誘導するために使用されます。 操作性を向上させ、機能を向上させるために、配線サイズを縮小することが最も求められています。 典型的な用途には、カテーテルが複数の導体、多数の熱電対、および RF アブレーション信号を運ぶ高周波アブレーションが含まれます。 この細い配線は、ポリイミドなどのエナメル、コーティング、または生体適合性のあるフッ素ポリマーのいずれかを使用して製造される傾向があります。

カテーテルに使用されている細いワイヤは、従来の機械的なストリッピング方法を使用すると、簡単に傷がついてしまう可能性があります。 ただし、導体はレーザーを反射するため、レーザーワイヤストリッピングでは完全に傷のないストリップが保証されます。

ペースメーカーの電極は柔軟でバネ状です。 これらの電極は、フッ素ポリマー コーティングと加工中の熱に敏感なため、レーザー アブレーションに特別な課題をもたらします。 これらの課題は、適切なレーザーと加工技術を選択することで克服でき、レーザーストリッピングが実行可能な選択肢になります。

脳手術で使用されるドリルなどの医療用電動工具には、最高レベルの品質と信頼性が必要です。 高性能モーターの巻線に使用される配線のエナメルを剥離するためにレーザーが使用されます。 従来の機械的なブラッシングや巻線の研磨では、最終製品に危険な粒子が混入する可能性があります。 レーザー剥離はクリーンな代替手段を提供します。

ハイポチューブは、その長さに沿って微細加工された機能を備えた長い金属チューブです。 これは、閉塞した動脈を広げるためにバルーンやステントと組み合わせて使用​​される低侵襲カテーテルの重要なコンポーネントです。 カテーテルのバルーン部分はハイポチューブのヘッドに取り付けられています。 これらのチューブは通常、PTFE、ETFE、ナイロンベースの化合物などのポリマーでコーティングされています。 カテーテルを製造する際には、チューブ上の押し出されたコーティングの一部を除去する必要があります。 レーザー除去は、主にプロセスを自動化できるため、従来のブレードベースの方法よりも一般的であることが証明されています。

細いゲージの単導体は、カテーテル送達装置や人工内耳や補聴器など、医療機器では非常に一般的です。レーザー ストリップを使用すると、50 AWG 以下の小さなワイヤでも、導体を損傷することなく剥がすことができます。

フラット極細同軸リボン ケーブルは、超音波スキャナなどの多くの医療機器に使用されています。 高密度、高周波信号は、可能な限り柔軟なケーブルで伝送する必要があります。 レーザー剥離により、高密度極細同軸リボンの小さな導体を剥離する際に高品質の結果が保証されます。

医療機器製造市場では、複雑で繊細な配線システムと組み合わせた高品質のプロセスが必要です。 レーザーワイヤーストリッピングは業界の多くの課題に対応でき、医療機器がより小型でより繊細に進化し続けるにつれて、今後も選ばれる方法であり続けるでしょう。