很多用于醫(yī)療設(shè)備和電子應(yīng)用的電線和電纜需要從細(xì)的導(dǎo)線上剝離外層聚合物，激光非常適合用于這種材料去除任務(wù)。激光能為導(dǎo)線末端、導(dǎo)線中段和開(kāi)窗口的剝線操作提供量身訂制的去除解決方案，能實(shí)現(xiàn)一種可重復(fù)的非接觸式的過(guò)程。容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的激光器讓制造工藝邁出了能持續(xù)保證零部件質(zhì)量的關(guān)鍵一步。

使用激光器取代化學(xué)工藝的額外優(yōu)勢(shì)包括，化學(xué)品使用的消除能帶來(lái)安全益處，減少了化學(xué)品處理和清理的成本，支持公司的ISO 14001可持續(xù)發(fā)展項(xiàng)目。

激光剝線

在醫(yī)療設(shè)備制造領(lǐng)域，許多和心臟節(jié)律管理、神經(jīng)調(diào)節(jié)和射頻消融治療相關(guān)的產(chǎn)品需要進(jìn)行材料去除以露出導(dǎo)線下端的金屬導(dǎo)體。用于這些設(shè)備的導(dǎo)線直徑不斷降低，使得其他剝線方法很難應(yīng)對(duì)。同時(shí)，對(duì)剝線的要求在不斷提高，在末端和中段部分都需要進(jìn)行選擇性去除。同樣在電子領(lǐng)域，導(dǎo)線直徑的減小和排線密度的增加讓激光剝線得以大展拳腳。

激光工藝在剝線過(guò)程中對(duì)導(dǎo)線沒(méi)有任何施力，所以能剝離精細(xì)的直徑低至50μm的線材。通常通過(guò)振鏡引導(dǎo)聚焦的激光光束（直徑約25μm）來(lái)去除材料。這樣可以實(shí)現(xiàn)高度定制化的材料去除，能根據(jù)需要來(lái)去除導(dǎo)線的絕緣部分或區(qū)間?？梢酝ㄟ^(guò)預(yù)先設(shè)定的方法來(lái)改變斷面的大小和位置。

通過(guò)以下兩種方法中的一種來(lái)去除材料：燒蝕或剝切（圖1）。在燒蝕方法中，隨著聚合物吸收光能并蒸發(fā)，導(dǎo)線上的所有材料被去除。激光并不會(huì)影響絕緣皮下面的導(dǎo)線，因?yàn)槿コ^緣材料所需的功率水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠破壞其下的金屬導(dǎo)體。通過(guò)選擇聚合物容易吸收的激光波長(zhǎng)可以加強(qiáng)這種優(yōu)勢(shì)，同時(shí)金屬導(dǎo)體會(huì)反射這一波長(zhǎng)。

圖1：剝線的方法包括材料燒蝕（a）、剝切（b）以及中段/開(kāi)窗口剝切（c）。

剝切方法中，在絕緣皮上進(jìn)行一系列螺旋切割，從而將絕緣皮與導(dǎo)線分開(kāi)，并不總是有效，因此需要在之后通過(guò)自動(dòng)或手動(dòng)的方式來(lái)去除。通常在生產(chǎn)周期很重要而且可以接受后處理材料去除時(shí)才會(huì)這樣進(jìn)行。

激光vs其他剝線方法

對(duì)于激光剝線這種高度控制的直接去除材料的方法，必須將其優(yōu)勢(shì)與目前正在使用的化學(xué)和機(jī)械剝線工藝進(jìn)行對(duì)比。

醫(yī)療設(shè)備行業(yè)相比電子行業(yè)產(chǎn)量較低，最常見(jiàn)的剝線是基于手動(dòng)的方法。該過(guò)程包括將每個(gè)導(dǎo)線單獨(dú)浸入溶劑中持續(xù)一定的時(shí)間，然后用鋒利的刀（X-ACTO刀）手動(dòng)刮掉任何殘留的涂層材料沉積物。使用這種方法很難保證質(zhì)量和可重復(fù)性。停止使用這種由操作人員手執(zhí)X-ACTO刀的方法，并轉(zhuǎn)向使用自動(dòng)化設(shè)備，將加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制，并確保質(zhì)量以及提高生產(chǎn)效率。

表格：為激光剝線選擇正確的激光器

例如，一個(gè)大型醫(yī)療設(shè)備公司最近從手工方式轉(zhuǎn)變成激光工藝來(lái)生產(chǎn)血管內(nèi)介入器械用的不銹鋼導(dǎo)線。這種導(dǎo)線的直徑接近人的頭發(fā)絲，其表面覆蓋的一種有機(jī)材料使其能在人體中兼容。這種有機(jī)涂層材料必須從微小的金屬芯線上脫離以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線的遠(yuǎn)端連接。

這種新的激光工藝能精確地從組件的金屬芯線上除掉有機(jī)材料涂層，從而能在下游工序中執(zhí)行后續(xù)的組裝操作。

圖2：用CO2 激光器對(duì)聚酰亞胺導(dǎo)線進(jìn)行剝線

比起其取代的方法，這種工藝基本上不受操作人員影響，并且只需幾秒鐘就能完成，而老方法要花費(fèi)大約8分鐘。生產(chǎn)效率提高了250%，產(chǎn)量也隨之提高。

在電子領(lǐng)域中，更高的產(chǎn)量也呼吁著自動(dòng)化去除材料技術(shù)；然而，基本前提是可以同時(shí)使用化學(xué)方法、機(jī)械方法，或是兩者相組合。隨著導(dǎo)線直徑的減小，這些工藝對(duì)去除絕緣外皮的控制程度也在下降，同時(shí)還會(huì)帶來(lái)一些潛在問(wèn)題，例如破壞導(dǎo)體和導(dǎo)線變形。