微創(chuàng)手術(shù)具有許多優(yōu)勢(shì)，在許多此類醫(yī)療手段中，都要使用海波管（有時(shí)稱為導(dǎo)絲）這一關(guān)鍵設(shè)備。這些海波管需要小而柔韌，才能進(jìn)入人體血管。而且它們需要是中空的，以便控制工具或輸送藥物。

海波管必須滿足許多復(fù)雜的要求。其邊緣必須無(wú)毛刺，而且其所包含的材料應(yīng)柔軟且易于消毒。其遠(yuǎn)端設(shè)計(jì)可以是簡(jiǎn)單的切口，也可以是復(fù)雜的微加工部件。為了能夠可靠運(yùn)行，海波管在承受一定扭矩時(shí)應(yīng)具有柔韌性，并且必須能夠承受扭結(jié)和推動(dòng)。

金屬海波管通過(guò)其管壁上的切口圖案獲得柔韌性。間斷螺旋圖案是實(shí)現(xiàn)柔韌性的方法之一。切口長(zhǎng)度和切口間距決定了管的剩余剛度。

通常，海波管采用先進(jìn)的激光技術(shù)進(jìn)行加工。激光系統(tǒng)必須執(zhí)行不同的任務(wù)，例如在金屬管壁上或壁內(nèi)打標(biāo)、切割和鉆孔。目前，主要采用中等功率光纖激光器執(zhí)行這些任務(wù)。所有邊緣必須無(wú)毛刺，這可能需要在進(jìn)行激光加工后進(jìn)行一些后處理。

然而，越來(lái)越多的用戶現(xiàn)在選擇飛秒激光器，而不是光纖激光器。這種超短脈沖（USP）激光將其能量快速積聚到材料中，導(dǎo)致熱量無(wú)法擴(kuò)散，并且在材料蒸發(fā)的過(guò)程中極大限度縮小熱影響區(qū)域。因此，USP 激光器能夠產(chǎn)生相對(duì)光滑的邊緣，而后處理水清洗通常就足夠了。但反過(guò)來(lái)，USP 激光器雖然非常精確，但速度比光纖激光器要慢一些。

圖 1 顯示了使用 Coherent StarCut Tube 加工的海波管樣品。出于演示目的，使用了同時(shí)配有光纖激光器和飛秒激光器的 StarCut Tube Hybrid。僅配備光纖激光器或飛秒激光器的 StarCut Tube SL 也可以完成該任務(wù)，同時(shí)占用空間更小。

在左端切掉了一個(gè)稱為削皮的部分。在削皮內(nèi)切出了一個(gè)小測(cè)試切口。此外，海波管上還打標(biāo)了兩個(gè)黑色環(huán)。這三個(gè)步驟均使用 Monaco 飛秒激光器執(zhí)行。

圖 1：使用 Coherent StarCut Tube Hybrid 制作的海波管樣品，外徑為 0.7 mm

下一步，一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的間斷式螺旋被刻入管壁。對(duì)于此工藝，系統(tǒng)切換到此混合工作站的第二個(gè)激光源：功率適中的Coherent StarFiber。螺旋圖案是“即時(shí)”切割的，即在管子不斷高速移動(dòng)時(shí)切割。在這個(gè)過(guò)程中，每次切割開始時(shí)都會(huì)精確地觸發(fā)激光計(jì)時(shí)。

圖 2 顯示的是光纖激光加工的效果。海波管的軸有兩種典型樣式：間斷式螺旋或所謂的砌磚樣式。砌磚樣式由平行的間斷切口組成，類似于磚墻上的石頭。典型的海波管長(zhǎng)約 1.5 m，使用動(dòng)態(tài)切割程序可以非?？焖俚靥幚砗２ü艿妮^長(zhǎng)部分。該樣品的周期時(shí)間僅為 35 s。

圖 2：Coherent StarFiber 光纖激光器以磚砌圖案（左）或斷續(xù)螺旋（右）進(jìn)行動(dòng)態(tài)切割，切口寬度小于 20 μm

Coherent StarCut Tube 的用戶界面專為輕松加工小批量和大批量醫(yī)療器械產(chǎn)品而開發(fā)。Cagila 軟件經(jīng)過(guò)優(yōu)化，可輕松編程處理程序。為了加快工作流程，其中集成了一些附加功能，例如頻閃功能。此功能支持在管材切割過(guò)程中自動(dòng)生成斷續(xù)螺旋設(shè)計(jì)或磚砌圖案。

觸發(fā)信號(hào)輸出與旋轉(zhuǎn)軸位置同步生成。因此，激光器的開關(guān)命令延遲和抖動(dòng)都降至非常低的水平。可以使用基于表格的輸入或從導(dǎo)入的 CAD 數(shù)據(jù)生成螺旋或磚砌設(shè)計(jì)的幾何形狀，然后就可以自動(dòng)加工。同時(shí)可以納入后處理功能，例如在定義距離后自動(dòng)重新夾緊，以及開始后或最終切斷位置之前添加額外的彎頭。

圖 3：Coherent StarCut Tube SL 可以配備光纖或飛秒激光器，且相比市場(chǎng)同類產(chǎn)品，其占用空間非常小 (2,200 mm×760 mm)?？膳鋫涠鄠€(gè)進(jìn)料和卸料模塊，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)加工

醫(yī)療器械通常在成本高昂的潔凈室中制造。相比同類激光機(jī)，Coherent StarCut Tube SL 占用的空間更小，很大限度減少了寶貴的潔凈室空間使用量。

StarCut Tube 可以配置為手動(dòng)加工和自動(dòng)加工，并且可以配備光纖激光器、飛秒激光器或同時(shí)配備兩者?？梢蕴砑佣鄠€(gè)進(jìn)料器和卸料器模塊，以獲得全自動(dòng)解決方案。例如，機(jī)器可以使用 StarFeed S，自動(dòng)裝載外徑小至 0.3 mm的血栓切除導(dǎo)管等管材。其他管材裝載模塊可容納直徑 1 到 20 mm、長(zhǎng)度為 3 m的管材，從而實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化生產(chǎn)，無(wú)需任何手動(dòng)操作。

StarCut Tube 可以采用 StarFiber 激光器，其可調(diào)節(jié)脈沖寬度為 10～50 μs，或者采用十分先進(jìn)的 USP 激光器 Monaco，其脈沖寬度小于 350 fs。光纖激光器非常適合切割較厚材料和管材，因?yàn)樵谇懈钸@類材料時(shí)，速度非常重要。飛秒激光器更適合切割極薄部件或精密部件，對(duì)于這些部件而言，表面光潔度非常重要，并且必須避免熱副作用。

該機(jī)器可以處理管狀基材（直徑最大為 30 mm）和平板基材，因此具備更高的實(shí)用性和價(jià)值。該機(jī)器可進(jìn)行 2 軸、3 軸或 4 軸作業(yè)。

該軟件經(jīng)過(guò)優(yōu)化，易于操作，并可以實(shí)現(xiàn)快速加工。不同操作員可以根據(jù)其熟練程度獲得不同的訪問(wèn)權(quán)限。工藝和工件參數(shù)可以記錄，以便進(jìn)行追溯。在混合系統(tǒng)中，機(jī)器可以在使用一個(gè) CNC 文件的同一作業(yè)中的兩個(gè)激光器之間進(jìn)行切換。對(duì)于全自動(dòng)加工，有一個(gè)專用模塊可用于自動(dòng)發(fā)短信；每當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題或工作完成時(shí)，它都會(huì)向操作員發(fā)送一條短信。