نقاط درد

الگوی برش لیزری{0}}روی یک هیپولوله نمایه انعطاف پذیری آن را دیکته می کند، اما طراحی الگوی بهینه چالش برانگیز است. اگر بریدگی ها بیش از حد تهاجمی باشند، لوله ممکن است تحت بارگذاری چرخه ای شکسته شود. اگر آنها بیش از حد محافظه کار باشند، ممکن است شفت برای هدایت آناتومی های محکم خیلی سفت باشد. علاوه بر این، هنگامی که یک قیطان اضافه می شود، الگو باید اثر محدود کننده قیطان را در خود جای دهد. ناهماهنگی بین هندسه برش و قیطان می تواند باعث توزیع ناهموار تنش شود که منجر به شکست زودرس می شود. طراحان اغلب به آزمون و خطا متکی هستند که{6}}زمان‌بر و پرهزینه است. یک رویکرد سیستماتیک برای بهینه سازی الگو مورد نیاز است.

اصل کار

برش لیزری مواد را برای ایجاد لولا حذف می کند. یک برش مارپیچی پیوسته یک لوله سفت و سخت را به یک سیم پیچ انعطاف پذیر-شبیه ساختار تبدیل می کند. گام، عرض و عمق برش، سفتی خمشی را تعیین می کند. در یک هیپولوله تقویت شده با قیطان، قیطان روی لوله بریده شده می پوشاند و یک محدودیت پیچشی اضافه می کند. ساختار ترکیبی مانند یک سیستم میرایی لایه محدود عمل می کند: برش ها اجازه خم شدن را می دهند، در حالی که قیطان باد پیچشی را محدود می کند-به سمت بالا. با تغییر الگوی برش در طول-برای مثال، مارپیچ‌های محکم‌تر در نزدیکی و مارپیچ‌های منقطع در دیستال-مهندسان می‌توانند یک شیب انعطاف‌پذیری ایجاد کنند که با نیاز بالینی مطابقت دارد.

طبقه بندی تجهیزات

ماشین‌های برش لیزری با دقت بالا-با ادغام CAD/CAM مورد نیاز است. لیزرهای فیبر با مدت زمان پالس در محدوده نانوثانیه استاندارد هستند. سیستم های بینایی لوله را تراز می کنند و هندسه برش را تأیید می کنند. برای توسعه الگو، نرم افزار تحلیل المان محدود (FEA) توزیع تنش را شبیه سازی می کند. ماشین های بافندگی باید پوشش ثابتی روی لوله طرح دار ایجاد کنند. ابزارهای اندازه گیری مانند میکرو{6}}سی تی اسکن ساختار داخلی را برای اطمینان از تراز بافته. در نهایت، تسترهای خستگی از خمش چرخه ای برای تایید دوام استفاده می کنند.

راهنمای عملی

الزامات انعطاف پذیری را تعریف کنید: به عنوان مثال، خمیدگی 90 درجه در 50 میلی متر از نوک. از FEA برای مدل‌سازی برش مارپیچ با گام 0.2 میلی‌متری استفاده کنید. لیزر-یک نمونه اولیه را برش داده و نیروی خمشی را اندازه گیری کنید. اگر خیلی زیاد است، گام یا عرض لبه را افزایش دهید. کت بافته و پلیمری را بمالید. تست پاسخ گشتاور اگر گشتاور کافی نیست، زاویه قیطان را کاهش دهید. تکرار کنید. پس از بهینه سازی، الگو را به عنوان یک نقاشی دوبعدی با تلورانس مستند کنید. اعتبارسنجی با آزمایش عمر تسریع شده بر اساس ISO 25539. اجرای کنترل فرآیند آماری در طول تولید برای حفظ سازگاری الگو.

تجربه واقعی-جهانی

یک تولید کننده آسیایی یک هیپولوله برای غلاف دسترسی حالب ساخته است. الگوهای اولیه از یک مارپیچ ثابت استفاده می کردند، اما شفت در نزدیکی بیش از حد منعطف بود و باعث ایجاد مشکلاتی در قابلیت فشار می شد. آنها یک مارپیچ منقطع با مقاطع تقویت شده در هر 5 میلی متر معرفی کردند که باعث بهبود قابلیت فشار و در عین حال حفظ انعطاف پذیری دیستال می شد. تیم دیگری که بر روی یک کاتتر PTCA کار می‌کردند متوجه شدند که بافته شده روی الگوی برش لیزری در حین گشتاور می‌لغزد و باعث ایجاد اثر "لغزش-چسبندگی می‌شود. آنها آن را با اضافه کردن میکرو-برجستگی به سطح هیپولوله برای افزایش اصطکاک با قیطان حل کردند. این مثال ها نشان می دهد که بهینه سازی الگو باید کل سیستم ترکیبی را در نظر بگیرد.

نتیجه گیری

بهینه سازی الگوهای برش لیزری برای هیپوتیوب های تقویت شده با قیطان هم هنر و هم علم است. این نیاز به درک تعامل بین هندسه برش و مکانیک قیطان دارد. ابزارهای شبیه سازی پیشرفته و نمونه سازی تکراری کلید دستیابی به عملکرد مطلوب هستند. هنگامی که به درستی انجام شود، نتیجه شفت کاتتر است که قابلیت هدایت و کنترل عالی را ارائه می دهد.

چشم انداز و پیشنهادات

الگوریتم های یادگیری ماشینی می توانند مجموعه داده های گسترده ای از الگوهای برش و نتایج عملکرد را برای پیشنهاد طرح های بهینه تجزیه و تحلیل کنند. سیستم‌های لیزری آینده ممکن است تنظیمات زمان واقعی پارامترهای پالس را بر اساس بازخورد مواد ارائه دهند. همکاری صنعت در کتابخانه های الگو می تواند توسعه را تسریع کند. آموزش مهندسان طراح باید شامل اصول مکانیک و مهارت نرم افزار باشد.