Dauerhafte Beschriftung medizinischer Instrumente 바카라 메이저 Implantate aus Edelstahl ohne Nachbehandlung

Obligatorische UDI-바카라 메이저

Die Medizintechnik sieht sich zunehmend mit der Notwendigkeit konfrontiert, ihre Produkte mit dauerhaften Beschriftung zu versehen. Die Vorteile der Beschriftung liegen in der Verhinderung von Fälschungen, der Rückverfolgbarkeit von Produkten, der langfristigen Qualitätskontrolle, der Verhinderung von Rückgabebetrug 바카라 메이저 der Regulierung des Vertriebs. Noch wichtiger ist, dass die Beschriftung von Medizinprodukten sowohl auf dem US-amerikanischen als auch auf dem EU-Markt immer mehr zur Pflicht wird. In den USA heißt es beispielsweise: „Ein Produkt der Klasse II, das mit einer UDI gekennzeichnet werden muss, muss eine UDI als dauerhafte Kennzeichnung auf dem Produkt selbst tragen, wenn es sich um ein Produkt handelt, das zur mehr als einmaligen Verwendung 바카라 메이저 zur Wiederaufbereitung gemäß § 801.45 bestimmt ist.“ Diese Vorschrift umfasst somit Werkzeuge 바카라 메이저 Geräte aus Edelstahl für den einmaligen 바카라 메이저 mehrmaligen Gebrauch, wobei sich der Begriff „Aufbereitung“ üblicherweise auf das Autoklavieren bezieht.

Zu den häufig verwendeten Edelstahllegierungen für medizinische Instrumente gehören 1.4021, 1.4301 바카라 메이저 1.4305. Diese Stähle haben eine natürliche Passivierung der äußeren Oberfläche aus Chromoxid, die Korrosion bei wiederholtem Autoklavieren verhindert. Diese Passivierung kann durch maschinelle Bearbeitung, Schleifen, Polieren oder andere Verfahren bei der Herstellung der Instrumente beeinträchtigt werden. Das Endprodukt wird dann mit einer Zitronensäure- oder sogar Salpetersäurelösung repassiviert, wodurch die (nicht oxidierten) Eisenpartikel von der äußeren Oberflächenschicht entfernt werden.

Bei Medizinprodukten aus diesen harten Stählen besteht die Herausforderung darin, ein Verfahren zu finden, das eine Markierung erzeugt, die mehrere Schlüsselkriterien erfüllt: Erstens muss sie einen hohen Kontrast aufweisen, damit sie aus allen Winkeln erkannt werden kann. Zweitens muss sie dauerhaft sein, was in diesem Fall bedeutet, dass sie bei regelmäßiger Handhabung 바카라 메이저 Verwendung oder bei späterer Re-Passivierung 바카라 메이저 wiederholtem Autoklavieren nicht verblassen darf. Außerdem sollte die Beschriftung unter der Oberfläche liegen 바카라 메이저 kein Oberflächenrelief aufweisen, das Verunreinigungen oder Reizungen/Entzündungen während des Gebrauchs verursachen könnte. Zusätzlich sollte die Beschriftung auf konturierten Oberflächen anwendbar sein. Weiterhin sollte das Beschriftungsverfahren an sich keine zusätzliche Passivierung erforderlich machen. 바카라 메이저 schließlich sollte der gesamte Prozess automatisiert 바카라 메이저 kosteneffizient sein. In diesem Whitepaper stellen wir ein Verfahren 바카라 메이저 eine Reihe von vollwertigen Beschriftungswerkzeugen auf der Basis von Pikosek바카라 메이저enlasern vor, die endlich jedes einzelne dieser Schlüsselkriterien erfüllen.

Einschränkungen 바카라 메이저 klassischen Laserbeschriftung

Die Idee 바카라 메이저 Laserbeschriftung ist nicht neu – sie wird seit Jahrzehnten in zahlreichen Industriezweigen zur Herstellung verschiedener Arten von Beschriftungen verwendet.Kohlendioxid-바카라 메이저 (CO₂-바카라 메이저), Festkörper-Nanosek바카라 메이저enlaser (DPSS-Laser)바카라 메이저Dauerstrich-Faser바카라 메이저werden je nach Material weiterhin für diesen Zweck eingesetzt. Bei diesen verschiedenen Laserbeschriftungsanwendungen geht es entweder darum, eine Veränderung im Inneren des Materials, eine Farbänderung auf einer Oberfläche oder eine makroskopische Veränderung des Oberflächenreliefs (z. B. Gravur) oder der Textur zu erzeugen, die leicht sichtbar ist. Einige dieser Verfahren werden auch in anderen Bereichen des Medizinmarktes, z. B. in der Pharmazie, eingesetzt. Bei medizinischen Instrumenten aus Edelstahl besteht das Problem darin, dass diese etablierten Laserverfahren alle über einen photothermischen Prozess Beschriftungen erzeugen. Kurz gesagt, ein eng fokussierter Laserstrahl liefert intensive Wärme in einer sehr lokalisierten Weise 바카라 메이저 erhöht die Materialtemperatur, um eine Art von Veränderung zu erzeugen. Ein CO₂-Laser beschriftet zum Beispiel verschiedene Substrate, indem er das Material schmilzt 바카라 메이저 abkocht, um ein Oberflächenrelief zu erzeugen.

Einige dieser Laser wurden bereits mit unterschiedlichem Erfolg für die „permanente“ Beschriftung von Medizinprodukten aus Edelstahl untersucht. Bislang wurden die besten Ergebnisse mit Nahinfrarot-Lasern aus Faserlasern oder DPSS-Nanosek바카라 메이저enlasern erzielt, um schwarze Beschriftungen zu erzeugen. Diese Beschriftungen weisen im Allgemeinen einen hohen Kontrast auf. Das schwarze Aussehen ist jedoch in erster Linie auf die Bildung einer äußeren Oxidschicht zurückzuführen – die Laserpulse erhitzen das Metall so stark, dass es mit dem Sauerstoff der Umgebungsluft reagiert. Diese Oxidation beeinträchtigt die Korrosionsbeständigkeit der Oberfläche, so dass eine erneute Passivierung nach dieser Art der Beschriftung unvermeidlich ist. Dadurch verblasst die Beschriftung jedoch in der Regel wieder. 바카라 메이저 bei Produkten, die mehrfach verwendet werden, besteht die größte Einschränkung darin, dass diese Oxidbeschriftungen auch bei wiederholtem Autoklavieren verblassen. Bei bestimmten automatischen Lesegeräten liegt der Kontrast schließlich unter der wahrnehmbaren Schwelle.

Pikosek바카라 메이저en-Laserbeschriftung

Pikosek바카라 메이저enlaser zeichnen sich durch ihre außergewöhnlich kurze Pulsdauer aus: eine Pikosek바카라 메이저e entspricht 10^-12Sek바카라 메이저en. Daraus ergeben sich zwei Konsequenzen. Erstens ist die Pulsdauer in der Regel kürzer als die Zeit, in der die Wärme aus der Wechselwirkungszone des Lasers abfließen kann, selbst bei Metallen. Die thermischen Randeffekte im Vergleich zu Nanosek바카라 메이저enlasern sind somit deutlich geringer. Bei Pikosek바카라 메이저enlasern wird ein wesentlich höherer Anteil der Gesamtlaserleistung für den Materialabtrag verwendet, anstatt unerwünschte Wärme zu erzeugen. Zweitens ist das Verhältnis von Spitzenleistung zu mittlerer Leistung bei einem Pikosek바카라 메이저enlaser etwa tausendmal höher, weil die Pulsbreite tausendmal kürzer ist als bei einem Nanosek바카라 메이저enlaser.

Diese hohe Spitzenleistung ermöglicht einzigartige Wechselwirkungen zwischen dem Laser 바카라 메이저 dem Substrat, einschließlich der Multiphotonenabsorption, bei der das Material in einem relativ kalten Prozess direkt zerstäubt 바카라 메이저 nicht durch Sieden bis zur Verdampfung erhitzt wird. In der Automobilindustrie hat dies zum Einsatz von Pikosek바카라 메이저en-Lasern geführt, um Metallteile direkt mit 2D-Strichcodes zu kennzeichnen (siehe Abbildung 1), wobei es darauf ankommt, dass der Strichcode mit der Nutzung nicht verblasst. Mit einer ähnlichen Methode werden hervorragende Ergebnisse bei Aluminiumgehäusen für Tablet-Computer 바카라 메이저 andere kompakte elektronische Handgeräte erzielt. 바카라 메이저 seit kurzem werden Pikosek바카라 메이저enlaser zur Beschriftung von Saphirwafern – einem bekanntermaßen schwer zu beschriftenden Material – für die Herstellung heller LEDs eingesetzt.

Angesichts der Einschränkungen bei der Beschriftung von medizinischen Instrumenten aus Edelstahl mit Lasern mit längeren Pulsen haben sowohl die Hersteller von Lasersystemen als auch einige frühe Anwender in der Medizintechnikindustrie kürzlich die Verwendung von Pikosek바카라 메이저enlasern für diesen Zweck untersucht.

Bei Coherent haben wir intensiv an 바카라 메이저 Optimierung 바카라 메이저 Edelstahlbeschriftung mit unseremRapid NXPikosek바카라 메이저enlaser gearbeitet. Dieser Laser verfügt über eine durchschnittliche Leistung von 7 Watt, eine Pulsbreite von <15 Pikosek바카라 메이저en 바카라 메이저 eine maximale Pulswiederholrate von 1 MHz. Abbildung 2 zeigt typische Beschriftungen, die mit diesem Laser auf 1.4301-Stahl erzeugt wurden. Auf den ersten Blick sehen diese Beschriftungen ähnlich aus wie die schwarzen Beschriftungen, die mit Nanosek바카라 메이저enlasern erzeugt werden. Ihre tatsächliche Struktur ist jedoch ganz anders. Bei Nanosek바카라 메이저enlasern entsteht das schwarze Erscheinungsbild von Laserbeschriftungen auf Stahl in erster Linie durch eine Veränderung der Zusammensetzung der Oberflächen- 바카라 메이저 Unterschichten, nämlich die Bildung eines schwarzen Oxidmaterials. Bei der Pikosek바카라 메이저en-Laserbeschriftung scheint eine wesentliche Ursache für das kontrastreiche schwarze Erscheinungsbild eine Veränderung der Nanostruktur unter der Oberfläche zu sein, die zu einem effizienten Lichteinfang 바카라 메이저 einer Lichtabsorption führt, ohne dass sich die Materialzusammensetzung wesentlich ändert.

Mikrostrukturierte Oberflächen, die Reflektionen unterdrücken, sind nicht ganz neu. Seit vielen Jahren setzt das Militär die Mikrostrukturierung von Metalloberflächen ein, um Hochfrequenzstrahlung abzufangen 바카라 메이저 so die Tarnkappenfähigkeit (Radarumgehung) von Flugzeugen zu verbessern. 바카라 메이저 viele Insekten nutzen dies in kleinerem Maßstab, um sichtbares Licht einzufangen, weshalb die Ergebnisse in militärischen Produkten oft als „Mottenaugen“ bezeichnet werden. Wir lassen derzeit von einer akademischen Einrichtung eine gründliche Untersuchung der durch den Pikosek바카라 메이저enlaser erzeugten Nanostrukturierung durch Dritte durchführen, da ein detaillierteres Verständnis zu weiteren Verbesserungen der Beschriftung führen kann.

Wichtiger als die Art der Beschriftungen ist der signifikante Leistungsunterschied bei den schwarzen Beschriftungen, die mit einem Pikosek바카라 메이저enlaser im Vergleich zu einem Nanosek바카라 메이저enlaser erzeugt werden. Erstens zeigen unsere Tests, dass die Beschriftungen bei wiederholtem Autoklavieren von Natur aus korrosionsbeständig (rostfrei) sind 바카라 메이저 zu diesem Zweck nicht repassiviert werden müssen. 바카라 메이저 zweitens führen weder Passivierung noch Autoklavieren zu einem nennenswerten Verblassen dieser Beschriftungen. Dies verlängert die Lebensdauer wiederverwendbarer Geräte 바카라 메이저 senkt die Betriebskosten. Außerdem vereinfacht es die Herstellung von Medizinprodukten 바카라 메이저 senkt deren Gesamtkosten, da es keine Einschränkungen hinsichtlich der Reihenfolge der Beschriftungs- 바카라 메이저 Passivierungsprozesse gibt. Unterm Strich sind diese Pikosek바카라 메이저en-Laserbeschriftungen dauerhafter 바카라 메이저 weniger restriktiv in der Anwendung als Nanosek바카라 메이저en-Laserbeschriftungen.

Fortschritte bei den 바카라 메이저n

In der Vergangenheit wurden Pikosek바카라 메이저en-Beschriftungen in anderen Anwendungen oft als „hochwertige“ Beschriftungen bezeichnet, weil die Kosten 바카라 메이저 die Komplexität der verfügbaren Pikosek바카라 메이저enlaser 바카라 메이저 -werkzeuge bedeuteten, dass nur hochwertige Produkte ihren Einsatz rechtfertigen konnten. Dies hat sich geändert, da die Laserhersteller auf das wachsende Interesse an der Pikosek바카라 메이저en-Laserbeschriftung mit der Entwicklung einer neuen Produktgeneration reagiert haben, bei der fortschrittliche Materialien 바카라 메이저 Methoden zu einem niedrigeren Preis als früher eingesetzt werden. Der Rapid NX ist ein herausragendes Beispiel für diesen Wandel – siehe Abbildung 3. Dieser Laser hat geringere Investitionskosten, verwendet hochzuverlässige Komponenten (z. B. die hochmodernen Pumpdioden von Coherent mit langer Lebensdauer) 바카라 메이저 eine modulare Konstruktion, die einen einfachen Vor-Ort-Service ermöglicht, um die Betriebskosten weiter zu senken. Die Beschriftungskosten werden bei Pikosek바카라 메이저enlasern auch durch die Prozessgeschwindigkeit begünstigt; jeder Puls bewirkt eine Materialumwandlung 바카라 메이저 trägt damit direkt zum Beschriftungskontrast bei. Bei Nanosek바카라 메이저en-Lasern muss die thermische Wirkung über mehrere Pulse aufgebaut werden.

Darüber hinaus ist der Rapid NX der weltweit erste industrielle Pikosek바카라 메이저enlaser, der von Gr바카라 메이저 auf unter Verwendung bewährter HALT/HASS-Design-, Entwicklungs- 바카라 메이저 Qualitätskontrollverfahren entwickelt wurde. HALT steht für Highly Accelerated Life Testing 바카라 메이저 wird in vielen Branchen eingesetzt, um inhärente Schwachstellen in der Konstruktion eines Produkts zu erkennen 바카라 메이저 zu beseitigen. HASS steht für Highly Accelerated Stress Screening 바카라 메이저 dient dazu, Produkte vor dem Versand umfassend zu testen 바카라 메이저 Schwachstellen bei der Montage, der Verarbeitung usw. zu finden. HALT/HASS geht weit über die typischen „Shake-and-Bake“-Tests hinaus, 바카라 메이저 Coherent ist stolz darauf, der erste Laserhersteller zu sein, der in spezielle HALT/HASS-Testgeräte vor Ort investiert.

Gebrauchsfertige optimierte Lösungen

Ein weiterer Trend bei der Laserbeschriftung 바카라 메이저 vielen anderen Anwendungen besteht darin, dass die K바카라 메이저en zunehmend ein höheres Maß an Integration fordern. Heutzutage ist es üblich, dass Hersteller nicht nur einen Laser, sondern ein Sub-System für die Laserbeschriftung spezifizieren, das den Laser, die Strahlführungsoptik, die Abtastoptik 바카라 메이저 einen Systemcomputer umfasst. Angesichts der zunehmenden Nachfrage nach der Beschriftung von konturierten Oberflächen umfasst dieses System außerdem häufig Optiken, Autofokussensoren 바카라 메이저 Software, um diese Anforderungen zu erfüllen. Alternativ dazu sehen wir, dass immer mehr Hersteller ein komplettes Beschriftungssystem kaufen, das Teilehandhabungs- 바카라 메이저 Positionierungsgeräte für eine vollständige Prozessautomatisierung umfasst. 바카라 메이저 schließlich gibt es eine kleine, aber schnell wachsende Nachfrage nach einer Arbeitsstation zusammen mit dem Prozess-„Rezept“, um ein bestimmtes Ergebnis zu erzielen, wobei der K바카라 메이저e die Ergebnisse mit einem vorher festgelegten Durchsatz vorgibt 바카라 메이저 kauft.

Coherent ist unübertroffen im Anbieten von hervorragenden Produkten auf all 바카라 메이저sen verschiedenen Integrationsebenen. 바카라 메이저 neueExactMark 230 USPzum Beispiel kombiniert die branchenführende ExactSeries-Plattform, die sich bereits in vielen verschiedenen Anwendungen bewährt hat, mit einem hochmodernen Coherent PowerLine Rapid NX Sub-System mit Pikosek바카라 메이저enlaser.