Dénudage de fils laser pour l'assemblage de dispositifs médicaux

Le dénudage des fils au laser permet une précision même sur les plus petits fils, comme ce fil de cathéter. Photo gracieuseté de Schleuniger Inc.

Les câbles plats micro-coaxiaux, tels que ceux utilisés dans les appareils à ultrasons, comportent de petits fils flexibles qui s'avèrent difficiles à utiliser avec les méthodes de dénudage traditionnelles. Photo gracieuseté de Schleuniger Inc.

Le dénudage laser a été développé par la NASA dans les années 1970 dans le cadre du programme de la navette spatiale. Cette technologie a permis d'utiliser des fils de plus petite taille avec des isolations plus fines, sans risquer les dommages pouvant être causés par les méthodes de dénudage mécanique traditionnelles.

La technologie de dénudage des fils au laser a été commercialisée dans les années 1990, initialement pour être utilisée dans des applications aérospatiales et de défense. Le dénudage de fils au laser s'est considérablement développé lorsque le marché de l'électronique grand public a explosé. Les lasers sont devenus le seul moyen de dénuder les minuscules câbles de données présents dans les ordinateurs portables, les téléphones portables et autres produits électroniques grand public. Une autre grande industrie qui a adopté les méthodes de dénudage des fils au laser, et pour cause, est la fabrication de dispositifs médicaux haut de gamme.

L'utilisation de la lumière laser pour éliminer les couches d'isolation ou de revêtement des fils électriques, des cathéters et d'autres composants de dispositifs médicaux est désormais la norme car l'utilisation d'un processus de décapage au laser présente de nombreux avantages. Le plus important est la qualité hautement reproductible inhérente au processus. Lorsque vous utilisez un laser CO2 pour dénuder une isolation polymère, sur un fil conducteur par exemple, l'énergie laser est facilement absorbée par l'isolation mais fortement réfléchie par le conducteur métallique sous-jacent. Puisque le conducteur réfléchit la lumière laser, il n’y a aucun risque de dommage pendant le processus de dénudage. Avec le dénudage au laser, il n'y a aucune limite quant à la taille d'un fil qui peut être dénudé. De plus, quelle que soit la taille du fil, il n’y a aucun risque d’endommagement du conducteur.

Un autre avantage est que les machines à dénuder au laser peuvent dénuder des rubans ronds, déformés, plats ou toute autre forme de fil ou de câble. Les géométries de dénudage comprennent le dénudage des extrémités, le dénudage des fenêtres, la refente ou l'ablation de zone complète. Le processus est convivial. Il n’y a pas de lames à changer ni de consommables à remplacer contrairement aux méthodes de dénudage mécanique. Le processus est sans contact, il n’y a donc aucun élément d’entretien ou d’usure qui doit être remplacé fréquemment.

Les machines de décapage laser sont également polyvalentes. Il existe de nombreux types de laser différents sur le marché, chacun ayant une longueur d'onde différente. L’idée est de sélectionner un laser dont la longueur d’onde et la puissance sont facilement absorbées par la couche de revêtement externe tout en étant fortement réfléchies par la couche sous-jacente.

Les décapants laser peuvent être utilisés dans un processus semi-automatique où l'opérateur présente le matériau à décaper à la machine. Ceci est généralement utilisé pour le dénudage des extrémités et peut être utilisé pour des extrémités uniques ou un lot à la fois. De plus, la décapeuse laser peut également être entièrement intégrée à une machine de découpe et de dénudage en aval pour mesurer, couper et dénuder dans un processus entièrement automatique.

Dans la fabrication de dispositifs médicaux, il est important de sélectionner et de traiter correctement les fils et câbles appropriés. Dans certains cas, cela peut faire la différence entre la vie et la mort d’un patient. Le dénudage des fils au laser peut garantir un traitement de meilleure qualité pour plusieurs applications médicales.

Le câblage du cathéter est utilisé pour guider une sonde ou un dispositif médical vers un emplacement tissulaire spécifique. Les exigences les plus élevées concernent la réduction de la taille du câblage afin d'améliorer la maniabilité et d'augmenter la fonctionnalité. Les applications typiques incluent l'ablation par radiofréquence où le cathéter transporte plusieurs conducteurs, un certain nombre de thermocouples et le signal d'ablation RF. Ce câblage fin a tendance à être fabriqué à l'aide d'émail, comme le polyimide, de revêtements ou de fluoropolymères biocompatibles.

Les fils plus petits utilisés dans les cathéters peuvent facilement être entaillés lors de l’utilisation de méthodes de dénudage mécanique traditionnelles. Cependant, comme le conducteur réfléchit le laser, le dénudage du fil au laser garantit une bande totalement sans entaille.