创客技术 激光在医用支架制造中的应用 冠脉支架激光精密切割设备.doc

国家级职业教育创新创业教育教学资源库 《冠脉支架激光精密切割设备》教学设计 大家好，这节课我们来学习冠脉支架的激光精密切割设备，大家通过这节课的学习可以对冠脉支架激光精密切割设备有一个很好的了解。下面我们就一起来学习： 1.设备组成 这两张图长春光机所研制的冠脉支架激光精密加工设备的组成示意图和实物照片,我们可以看到，其设备主要由电控柜、主机、激光器电源和冷水机组四部分组成。它采用的是瑞士LASAG公司的Nd:YAG激光器。 这是这种激光器的结构图，右边是主要的技术指标。（波长为1064m;光束直径为2.5mm;脉冲频率为0.1~5000Hz;脉冲宽度为12~300m放电电压为100~400V;脉冲能量为2~180m;脉冲功率为0.6kW(在0.3ms处最大);最大地平均功率为15W。） 冠脉支架激光精密加工设备组成图及实物照片 LASAG公司生产的KSL246型脉冲Nd:YAG激光器结构示意图 2.设备结构和工作原理 冠脉支架激光精密切割机主要由激光器、光学系统、管件扶正机构和管件旋转进给机构等组成,采用定光式设计。它的工作原理是：钢管在旋转机构的带动下,以旋转和往复运动的方式合成切割图形轨迹,并经过扶正机构严格控制管件因运动而产生的径向跳动后,由聚焦的激光束实施切割完成切割的过程。 冠脉支架精密激光精密切割机工作原理示意图 3.设备的设计参数选择 设备设计参数的选择主要是指聚焦光束直径、旋转精度(分度精度)、直线往复运动精度和径向跳动控制误差等参数的选择。这些参数将作为相关机构或系统结构设计的依据。 4.设备的关键机构与系统 （1）扶正机构 设备的扶正机构采用了全密封式结构,主要由管件扶正器、管件卡紧器与冠脉支架收集器组成。 (2)旋转进给机构。 旋转进给机构用以带动管件旋转和往复运动,合成冠脉支架的图形切割轨迹,是决定支架精度的最关键的运动执行机构。它主要由管件卡具、直线电机、外转子电机和微型气动器件组成。 旋转进给机构示意图 (3)光学系统 设备的光学系统由扩束系统、观察系统和聚焦系统所组成。经扩束倍率和透镜焦距优化配合,该设备获得了Φ30μm左右的聚焦光束,满足了高质量激光切割要求。 设备光学系统示意图 (4)控制系统。 设备的电控部分由数控系统、驱动系统、执行电机及其他辅助设备组成。 5.设备的主要技术参数 设备的技术参数主要包括这8个方面的参数，具体参数值我们可以参考一个图中的数值。 (1)单次加工行程：180mm。 (2)切割管材直径:Φ1~Φ2mm。 (3)切割管材壁厚:0.15mm。 (4)切割速度:0~500mm/min可调。 (5)直线重复定位精度：1μm。 (6)旋转重复定位精度:±5″。 (7)加工过程:切割过程自动控制。 (8)生产效率：6~10分/只。 好了，这节课我们就讲到这里，再见！