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心血管支架加工技术

2017-09-25 11页 doc 52KB 28阅读

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心血管支架加工技术心血管支架加工技术 , ,,,,《, 分类号:,,,,,,,,,, 单位代码:,,,,, 学号:,,,,, 密级:内部 华南师范大学硕士学位论文中文题目尘查暨童塞加工撞查英文题目 ~丛里,,,,?,坠,显,,,,~,,,盟丛~,丝?,,盥,,凸,墅鳃主曼研究生姓名: 宣 嫠 塞专业;堂堂研究方向:堂堂皇邀堂应届导师姓名:到麴塞 职称:睦?:熬援 屋鳇塞 职称:副熬援 论文提交日期: ,,竖生?旦 学位授予时问: ,,,?生?旦 学位授予单位: 坐直垣堕态堂 心血管支架加工技术 摘要 摘要 心血管疾病(冠状动脉疾病)是威胁人类...
心血管支架加工技术
心血管支架加工技术 , ,,,,《, 分类号:,,,,,,,,,, 单位代码:,,,,, 学号:,,,,, 密级:内部 华南师范大学硕士学位论文中文目尘查暨童塞加工撞查英文题目 ~丛里,,,,?,坠,显,,,,~,,,盟丛~,丝?,,盥,,凸,墅鳃主曼研究生姓名: 宣 嫠 塞专业;堂堂研究方向:堂堂皇邀堂应届导师姓名:到麴塞 职称:睦?:熬援 屋鳇塞 职称:副熬援 论文提交日期: ,,竖生?旦 学位授予时问: ,,,?生?旦 学位授予单位: 坐直垣堕态堂 心血管支架加工技术 摘要 摘要 心血管疾病(冠状动脉疾病)是威胁人类生命安全的一大主要疾病之一,心,缸管疾病产生的一个最普遍的原因是血管变得比正常的血管狭窄。在医学上,为了减轻血管狭窄给病人带来的痛苦,一般对病人进行心血管支架植入手术。 心血管支架的切割是一项非常精密的加工技术。在国外,主要采用数控,,:,,,脉冲激光器在,,,,、,,不锈钢细管上,管壁厚度大约为,(,,,,,直径为,,,,,,切割出各种网状结构的心血管支架。在国内,治疗心血管疾病所需支架完全依赖进口。 相比,,:,,,脉冲激光器,光纤激光器具有光束质量好,,,接近于,)、输出稳定、寿命长等优点,能够满足心血管支架激光切割的精度要求,切割出质量更好的心疵管支架。本文采用自行研制的光纤激光精密加工系统,采用了,,,公司生产的国际上最先进的,,,掺镱双包层光纤激光器作为光源,对自行设计的心血管支架结构进行了切割实验,找出了心血管支架的最佳切割工艺参数;获得了切缝均匀,缝宽小于,,,,的心血管支架。同时对激光切割下来的心血管支架进行了后序处理研究和对后序处理过的心血管支架与人体生物相容性研究,主要内容及得到的结论如下: 一??握展庖延械牧俅灿玫男难苤Ъ芙峁梗?诵难苤Ъ苣,停豪媒?男难苤Ъ苣,蜕杓屏艘恢中掠钡男难苤Ъ芙峁埂?二、对自行设计的心血管支架结构进行光纤激光切割工艺研究,研究了焦点所在位置、激光功率、脉冲宽度、脉冲频率、切割速度、辅助气体种类及压强、切割路径等工艺参数对心血管支架切割质量(切缝宽度、切缝表面粗糙度、热影响区、附着在缝面的残渣)的影响;实验结果表明:上述工艺参数对心血管支架切割质量均有着重要的影响;在大量实验的基础上,找出了心血管支架的最佳切割工艺参数。 三、心血管支架后序处理的研究(包括酸洗、电化学抛光、钝化等过程),研究了后序处理对心血管支架质量的影响情况;结果表明:通过后序处理后的心 心血管支架加工技术 摘要血管支架,其缝面质量得到大大地改善,比如经过酸洗后的心血管支架,其表面的金属氧化物及其残渣可以有效地去除; 四、心血管支架与人体生物相容性研究,重点研究了心血管支架与人体血液相容性情况,实验证明:心血管支架对血液无毒性。关键词:心血管支架 光纤激光器激光切割 电化学抛光生物相容性 ,, 心血管支架加:〔技术 ,,,,,,,, ,,,,,,,, ,,,,,,,,,;,,,, ,,,,,,,(;,,,,,,, ,,,,,, ,,,,,,,),,, ,,;,,, ,,, ,,,,, ,,,, ,,,—,,珂,,,,,,,, ,,,;, ,,,,,,,,, ,,,柚,,,,吕,,, ,, ,, ,,,, ;,,,, ,,,,,,, ,,,,,,, ,,,,,,, ,, ,,,,;,,,,,,;,,,,,,,, ,,,,;,, ,,,;,,,,, ,,, ,,,,,,,,,,, ,,,,;,,,,;,,,,, ;,,,,,,, ;,,,, ,,, ,,,,,;,,,,,,, ,,,,,,( ,,, ;,,,, ,,,,,,,;,,,,,,, ,,,,,, ,, , ,,,, ,,;;,,, ,,,;,,,,,, ,,;,,,,,,,(,,,,;(,】,,,,,仔锄,,,,, ,,,,,, ,;,, ;,,,,,, ,, ,,,,,】?,,,,,(,,;,,,,:,(,,,,衄,,,锄,,,,:,,,,,),,,,,, ;,; ;,,,,(,,,,, ,,,,,,, ,,:,,,(,,,,,,,啪:,,,啪,,,,,,,,锄,,),,,,, ,,,,,,,,(,, ,,, ;,,,,,缸,,,,缸,;,,,,,,, ,,,,, ;,,,,,, ;,,,,,,, ,,,,,, ,,,—,,,, ,,,,,,,, ,印,,,, ,, ,,,,,,,,,,( ,,唧撕,, ,, ,,, ;,,们,,,, ,,,;, ,,:,,, ,,,,助,, ,,,,, ,,, ,,,, ,,,,,—,,,,,,,,;, ,, ,;,,,,,,锄?,,,,,,,,,,,,, ,,蜘,, ,, ,,(,,,;, ;趴向,,,,, ,,,,, ;,,,,,,,,,;,,,,, ,,?,,,锄,,, ,,,,四,,,,,, ,,,,,,(, ,,,, ,印;,,,,, ,,,,,,,, ,,;,,,,,, ,,,,—,;,,,,,, ,,,,,, ,,,,胁,, ,,,,, ,,,;,,,,, ,,,;;,,,, ,,,协, ,,,;, ,,, ,,,,鳃,,锄,,,,,,,;,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,; 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,)激光输出的稳定性低; ,)需要定时维护和更换泵浦灯(,,,(,,,小时),影响加工效率: ,)激光的光束质量差,高功率下多数在高阶模下工作,聚焦的光斑直径 大,在同样的激光功率下,聚焦光斑功率密度低,切割速度慢; ,)激光切割的割缝过大(功率为,,,时大于,,?,),切割的精度不高; ,)体积庞大,需要水冷系统进行冷却,适应性差; ,)热影响区(,,,, ,行,;,,, ,,,,)大: 上世纪,,年代,高功率光纤激光器的出现是激光发展史上新的里程碑,它在激光加工、激光医疗等领域已得到广泛的应用。本课题采用先进的“掺,,一光纤激光器”代替灯泵浦,,:,,,激光器作为光源集成这种心血管支架切割系统,相对于灯泵浦,,:,,,激光器,光纤激光器具有很多优点: ,)电光转换效率高(插墙转换效率,,,,); ,)激光输出的稳定性高; ,)几乎免维护,无故障时间超过,万小时: ,)激光光束质量好(,,接近,); ,)激光切割的切缝小(功率,,,,,,,,,),切割的精度高; ,)体积小,不需要水冷,具有广泛的适应性和灵活性; ,)热影响区(,,,, ,,,;;,,, ,,,,)小。 心血管支架加,〔技术 第二章 光纤激光精密加工系统的研制 心血管支架的切割,精度要求相当高,利用光纤激光器作为心血管支架切割的激光源可获得更窄的切缝和更光滑的缝面,可降低血管支架植入手术后支架对人体的副作用。,(,光纤激光精密加工系统的基本概念 在进行激光精密加工时,激光相对于不锈钢细管表面发生相对运动,从而实现,心血管支架的切割。这种“相对运动”既可以是光束的运动也可以是工件的运动【”】。该系统切割心血管支架时采用加工件(不锈钢细管)的平动和转动相结合,激光源固定的方式。在加工过程中,要求激光的功率、脉冲宽度、脉冲频率可以调节,可对加工过程进行手动控制,可对加工区域和加工过程进行显微观察。 在激光加工的控制方式上,该系统以单片机控制器为核心,提供两种加工控制方式。首先,允许用户通过单片机控制器直接进行手动控制和加工;其次,在单片机控制器和计算机控制软件的配合下,用户可以通过,,计算机进行控制和加工。 要达到上述要求,光纤激光精密加工系统应包括光纤激光器、光学系统、精密数控工作台、单片机控制器、加工控制软件以及加工辅助系统。,(,光纤激光精密加工系统的构成 光纤激光精密加工系统是集光、机、电于,体的自动化加工系统,系统主要由激光器、激光传输系统、精密数控工作台、单片机控制器、加工控制软件以及加工辅助系统等组成,其实物图和结构示意图分别如,(,和,(,所示: ,—,加工系统实物图 ,(,加工系统结构示意图 心血管支架加工技术 第二章 光纤激光精密加工系统的研制,(,激光器的选择 激光器是激光精密加工系统的重要组成部分,激光器性能的优劣直接决定了激光加工的精度,因此,对于一个激光加工系统来说,根据需要选择合适的激光器至关重要。目前,用于激光加工的激光器主要有;,,激光器和灯泵浦,,:,,,激光器,随着大功率光纤激光器的实现,其在激光加工领域的优越性逐渐体现出来,已经被越来越多地用在激光精密加工领域,可以预见,在不久的未来,光纤激光器将逐步取代;,,激光器和灯泵浦,,:,,,激光器,成为激光加工领域的领头羊。表,—,为高功率光纤激光器与竞争产品的性能比较【,,】。 表,—, 高功率光纤激光器与其它光源的性能比较 ,,, ,,(,,(,,, ,,(,,, ,,,, 波长,岫, ,,(, ,(,, ,(,, ,(,,,,(,, 电一光效率,, ,,,, ,,, ,,,, ,,,,, 功率,,, ,,,, ,(,,, ,(,,,,光束参数,,,皿,,, ,,,, ,,,,, ,,,,, ,,,,石英光纤传输(纤芯 否 能,,,,, 能(,,,,,,,,,) 能,,,, 直径) ,,,,,,, ,,,,,, 维修周期,,(,,, 】,, ,, ,,, ,,,,, 从上表的对比以及本章第,节中提到的光纤激光器相比灯泵浦的,,:,,,激光器的优点可以看出:相比于这两种传统的激光器,光纤激光器更适合用于精密加工。该系统选用了口,公司生产的,,,连续掺镱双包层光纤激光器(如图,—,所示,作为光源。 图,(, ,,,连续掺镱双包层光纤激光器 心血管支架加工技术 第二章 光纤激光精密加工系统的研制 激光器主要性能参数如表,,,所示 表,(, ,,,连续掺镱双包层光纤激光器主要性能参数 多数名称 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 最大输出功率 ,,,? ,, ,,(, ,, , ,,(, , 稳定输出功率范围 , ,, , 中心发射波长 丸 ,,,, ,,,, ,,,, , 发射带宽 ?丸 , , , ,, 偏振方向 , 输出 功率稳定性 ,,,,,, ?, ?, , (,,小时) 光柬发敲角 , , 删 光束质量 坤 ,(,, , , 用于切割的激光源有连续和脉冲两种工作模式。一般来说,连续激光切割可以大大提高加工效率,但对于薄板以及精密加工来说,采用脉冲工作方式,不仅可以显著减小热影响区,而且可以有效提高切缝的表面质量【,,,。为此,我们对,,,连续掺镱双包层光纤激光器进行了调制处理,经调制处理后,激光器以脉冲形式输出激光,脉冲宽度为,(,,瑚(,,,可调,重复频率为,,,,,,,,可调。,(,控制器的组成及功能 控制器是光纤激光精密加工系统的关键部分之一,控制器通过,,一,,,接口实现与计算机的双向通信。,;计算机发出指令,该指令指示出,?水平移动台和水平轴转动台的运动轨迹,控制器接收指令并触发脉冲以驱动步进电机,同时采集光栅尺的反溃信号,使)(,,水平移动台和水平轴转动台达到计算机所指定的位置,这是一个随动控制系统,可用图,—,描述: 图,—, 控制器原理图 心血管支架加工技术 第二章 光纤激光精密加工系统的研制 控制器除了完成,?水平移动台和水平轴转动台的控制外,还应.
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