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打破“世界GPS”垄断,激光让国产医械制造后发快跑

2019/01/18 09:00   |    阅读量:1252   |    来自: MTE

【导语】 2018年全球医疗器械公司前十强中,美国公司独占7席,德国2席,荷兰1席。可以说,医疗器械行业目前还处于欧美发达国家的高度垄断之中。

2018年全球医疗器械公司前十强中,美国公司独占7席,德国2席,荷兰1席。可以说,医疗器械行业目前还处于欧美发达国家的高度垄断之中。

 

以骨科医疗器械为例,美国公司几乎占据全球85%以上的市场份额。由于西方国家科研起步早、起点高、资源丰富,长期以来一直牢牢占领着高端医疗器械产品与技术的高地。

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反观中国,虽然起步较晚,但近几年来发展极快。越来越多的中国企业参与到全球医械市场竞争中,逐渐打破了过去“GPS”(美国通用、荷兰飞利浦、德国西门子)“一统天下”的局面,成为医疗器械最主要的生产国和消费国之一。

 

打破医疗器械市场垄断,靠的还是先进技术

尽管国内市场需求强劲,但是还需要意识到,国内医械企业与国际品牌相比还存在着较大差距。在高端医疗器械制造毛利丰厚的光鲜背后,也仍然存在着成本居高不下,技术遭遇卡脖子瓶颈的现实情况。


所以我国目前仍然以中低端医械产品自主生产,高端产品依靠进口的模式发展。想要突破这一局面,提升先进制造水平与加工效率刻不容缓。在这一高端精密制造行业中,激光技术有着巨大的市场应用空间。


激光作为先进高效的加工技术,已经广泛深入到各个应用领域。不仅在汽车、船舶、航空等大型零件加工上具备优势,在针对医疗器械行业的微细加工、精密制造方面也正发挥的核心作用。

 

看得见与看不见的“光”,已融入医械制造

 ✎ 激光焊接:医疗器械最常用的连接和密封技术

激光焊接相较于传统的焊接技术例如电阻焊与电弧焊,焊接速度更快,热影响范围窄、效率高、加工精度、焊缝质量也更高。

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就拿医疗器械中常见的腔镜来说,精密焊接是必不可少的工艺,如果按照传统焊接方式,腔镜器件之间的连接可能采用螺纹联接或强力胶连接。这种方式的连接,可能存在器件之间接缝处水密性不可靠,导致渗漏的问题或胶料化学物质对生物体污染的问题。

 

激光焊接以其无污染、非接触性、无缝连接等优势特点,已经成为医疗器械中最常用的连接与密封工艺,尤其应用在有源医疗器械的生产。

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有源医疗设备例如心脏起搏器、心电图机、人工耳蜗等对激光焊接工艺密封性的要求十分严格,这些植入式电子设备通常由微电子电路和提供能量的电池组成。激光焊接主要作用在于将微电子电路和电池密封在金属壳内,防止体液渗入导致短路失效,从而危及患者生命。

 

而激光焊接在无源医疗设备的应用主要起到连接作用,能实现微小零件例如心脏支架、胃镜活检钳等的精密连接。


 ✎ 激光微加工技术:高端医械产品精细加工的重要技术趋势

 

激光微加工适用于精密薄壁管材及难以微加工材料的清洁切割、钻孔和成型。其典型的应用领域包括支架、导管、微流体设备、芯片、生物传感器、喷嘴和微电机系统。这些设备通常需要加工复杂的孔、锥体、通道等,不仅在体积方面具有微型的要求,还同时需要达到统一稳定的大小。

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大小仅有几毫米的耳垢防护器件可通过激光微加工制成

皮秒级及飞秒级激光微加工技术,可以微处理医疗器械中极端精细的结构和新型材料。其突出特性在于可以显著清洁微型加工形状,通常不再需要进行去毛刺、熔融、重铸,也不会产生热影响区域,是高端精细化医械产品加工的不二之选。

 

随着这些工艺的日趋成熟,特征尺寸缩小,公差也在变小,几何形状和表面纹理更为新奇,加上出现新的生物可吸收材料,激光微加工技术的应用将日益重要。

 

 ✎ 激光打标——赋予医械产品永久的专属“名字”

 

对医疗器械生产商来说,对产品进行零缺陷打标、产品追踪和UDI标记是至关重要的。他们的产品必须具有永久性和绝对可追溯的标记。

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与油印、丝印、喷码、烫金、标签纸等传统打标工艺相比,激光打标技术拥有无法比拟的优势:

  • 标记速度令传统打标工艺望尘莫及,大大提高了加工效率;

  • 标记图案及字样清晰、可以实现永不磨损,具有抗腐蚀、抗钝化、抗高压灭菌蒸煮等多方面优异性能。

  • 打标线条甚至可以达到毫米到微米量级,具有强大的防伪功能;

  • 激光打标机采用的是非接触式加工方式,热影响小,可避免加工材料变形;

  • 激光打标具有无耗材、无环境污染、一次成形等优势,为企业有效降低了生产成本和环境污染风险。

 

 ✎ 激光加工系统集成方案——缩短生产周期,提升加工效率

 

随着越来越多的激光企业迈入医械市场,单机加工设备的投入虽然也为生产带来了便捷,但集成化、系统化的激光加工方案已成为医械制造企业寻求降本增效的重要手段。

 

高精度、高柔性系统解决方案是激光加工的新趋势,在医械领域也是如此。例如,柔性机器人在激光切割、激光焊接等多种工艺中实现高效生产,搭载更加柔性、开放的外部轴配置方案,可减少停机时间,极大限度降低运行成本,适应于医械行业中小批量、多品种生产加工的需求。

 

另外,柔性生产单元的数字化编程、激光自动检测等实现对加工过程的信息识别、存储与检测分类,使生产数据达到长时间保存、追溯,对于高端医械产品制造有着重要意义。

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对医疗器械产品制造来说,集成化的激光加工方案是节省工序、提高效率、保证质量的重要手段。例如,通快激光的冲裁激光复合机床方案,无论批量大小,均可加工多种零件、甚至于完成高精度切割成型,将机床、自动化装置、编程技术与传导技术等生产工序集成,达到经济效益最优化。

 

医械制造市场商机就在SIMM

目前国内医疗器械正面临着国产化的机遇,激光技术的引入对制造出质量更好、后处理步骤最少、产量更高的复杂医疗器械至关重要。在SIMM深圳机械展上,通快、大族、BLM、百超等各大激光加工巨头齐聚,针对性展示先进设备与方案。现场更有精密加工主题论坛,协助企业优化高端精密产品,为产业需求与制造技术供应搭线牵桥。

点击下方会议图片报名参会,精彩不容错过!

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参展联系

陈毅强 先生

电话:158 1749 7192(微信)

邮箱:mkt15@simmexpo.com

黄啟成 先生

电话:152 1950 6327(微信)

邮箱:huangqicheng@simmtime.com

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