I. Berührungslose Präzisionsreinigung

Der MediClean-50 verwendet kurze, hochenergetische Laserpulse, um Verunreinigungen selektiv durch Photoablation zu entfernen. Dieses Verfahren bietet erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen chemischen oder abrasiven Reinigungsverfahren:  

• Rückstandsfrei: Hinterlässt weder chemische Rückstände, noch abrasives Medium oder sekundäre Abfälle und gewährleistet so eine wirklich saubere Oberfläche, die unmittelbar für den nächsten Fertigungsschritt bereit ist.
• Substratschonend: Das Verfahren ist äußerst präzise steuerbar und ermöglicht die Entfernung von Verunreinigungen (z. B. Oxiden, Ölen, organischen Rückständen), ohne die Oberflächenbeschaffenheit oder die Maßgenauigkeit des medizinischen Geräts zu beeinträchtigen.
• Biokompatibilität: Durch die vollständige Entfernung aller Fremdstoffe trägt die Laserreinigungsanlage dazu bei, dass das Endprodukt die strengen Anforderungen an die Biokompatibilität für medizinische Implantate und chirurgische Instrumente erfüllt.

II. Schlüsselfunktionen für die medizinische Zulassung

• Präzise Steuerung: Das System ermöglicht eine präzise Kontrolle über Bereich und Tiefe der Reinigung und eignet sich daher ideal für selektive Reinigung komplexer Geometrien, wie beispielsweise Gewinde einer Schraube oder innere Oberflächen eines Rohrs.
• Automatisierte Integration: Der kompakte Kopf und die flexible Programmierung ermöglichen eine einfache Integration in automatisierte Fertigungslinien und Roboterzellen und gewährleisten eine konsistente Reinigung mit hohem Durchsatz.
• Reinraumkompatibilität: Die geschlossene Bauweise sowie das Fehlen von Verbrauchsmaterialien (Chemikalien, Wasser, Strahlmittel) machen den MediClean-50 perfekt für Reinraumanwendungen geeignet.

III. Technische Spezifikationen

IV. Anwendungen

Der MediClean-50 ist für verschiedene Phasen der Herstellung medizinischer Geräte unverzichtbar:

• Vorbereitung vor dem Schweißen: Entfernung von Oxiden und Ölen aus den Schweißnähten, um eine feste, porenfreie Schweißverbindung zu gewährleisten.
• Beschichtungsvorbereitung: Vorbereiten von Oberflächen für PVD- oder andere biokompatible Beschichtungen, um eine optimale Haftung sicherzustellen.
• Nachbearbeitungsreinigung: Entfernen von Wärmetönung oder Rückständen nach dem Laserschneiden oder Schweißen.
• Implantatreinigung: Endreinigung medizinischer Implantate vor Verpackung und Sterilisation.

Die MediClean-50-Laserreinigungsanlage ist die moderne Lösung, um im Bereich medizinischer Geräte das höchste Maß an Oberflächenreinheit zu erreichen.

Leistung bei der Entfernung von Oberflächenkontaminationen

Messung des Kontaktwinkels : <5° (sehr saubere Oberfläche)

 Fortgeschrittene Reinigungsphysik:
• Wellenlänge: 1064 nm, optimiert für die Metallablation
• Impulsenergie: maximal 1,2 mJ
• Spitzen-Leistungsdichte: 6 GW/cm²
• Ablations-Schwellenwert: Metalle 0,8 J/cm², Polymere 0,3 J/cm²
• Keine thermisch geschädigte Zone (HAZ < 5 μm)

Selektive Schichtentfernung : Reinigung von Verunreinigungen bei Erhalt der Grundmaterial-Rauheit von 0,1 μm.

Fallstudie 1: Hersteller orthopädischer Implantate

Herausforderung: Entfernung der Oxidschicht von Ti-6Al-4V-Implantaten vor der PVD-Beschichtung
Herausforderung: Die derzeitige Ultraschallreinigung hinterließ Rückstände von 2,1 mg/m²
Einsatz: 8 × MediClean-50-Stationen

Ergebnisse:
• Oberflächenrückstand: 2,1 mg/m² → 0,08 mg/m² (−96 %)
• Haftung der Beschichtung: 85 % → 99,2 % (+17 %)
• Reinigungszyklus: 45 s → 12 s (−73 %)
• Ausschussreduktion: absoluter Gewinn von 3,2 %

Fallstudie 2: Hersteller kardialer Geräte

Herausforderung: Entfernung der Oxidschicht vor dem Schweißen an Gehäusen für Herzschrittmacher
Ergebnisse:
• Schweissporosität: 2,4 % → 0,1 % (−96 %)
• Dichtigkeitsausbeute der Hermetik: 96,8 % → 99,97 %
• Reinigungs-Durchsatz: 180 → 720 Teile/Stunde (+300 %)

 1. Oberflächenvorbereitung vor dem Schweißen

Wesentliche Vorteile:
• Oxidfreie Schweißzonen (vollständige Entfernung von TiO₂)
• Schweißnähte ohne Porosität (99,97 % dicht)
• 42 % stärkere Schweißverbindungen im Vergleich zu nicht gereinigten
• Keine Vorwärmung erforderlich

2. Verbesserung der Haftfestigkeit der Beschichtung

Ergebnisse der PVD-/TiN-Beschichtung:
• Haftfestigkeit: 85 MPa → 128 MPa (+50 %)
• Delaminationsrate: 4,2 % → 0,1 %
• Gleichmäßigkeit der Beschichtung: ±0,8 μm über die gesamte Oberfläche

3. Endreinigung des Implantats

Oberflächenanalyse nach ISO 10993-18:
• TOC-Reduktion: 98,7 %
• Ionenchromatographie: Alle Metalle < 1 ppb
• XPS-Analyse: Ausschließlich saubere Metallsignatur

Produktionsautomatisierung bereit:
• Roboter-Flanschmontage (ISO 9409-1-50-4-M6)
• EtherCAT-Echtzeitsteuerung
• I/O-Integration (24-V-PLC-Standard)
• TCP-Genauigkeit: ± 0,05 mm bei einer Reichweite von 1 m
• Traglast: 8 kg für die komplette Kopfbaugruppe

FAQ zur medizinischen Produktion

F: Welches Oberflächenreinheitsniveau wird erreicht?
A : < 0,1 mg/m² gesamter organischer Kohlenstoff, Kontaktwinkel < 5°, erfüllt die Anforderungen für Implantate gemäß ISO 10993-18.

F: Kann es innere Oberflächen und komplexe Geometrien reinigen?
A : Ja, minimale Spotgröße von 0,1 mm ermöglicht den Zugang zu Gewindebohrungen, Innendurchmessern von Rohren ab 1,5 mm und strukturierten Oberflächen.

F: Wie vergleicht es sich mit der Passivierung mittels Salpetersäure?
A : 8-mal schneller, keine gefährlichen Abfälle, bessere Oxidentfernung (vollständig im Vergleich zu 85 % chemisch), kein Risiko einer Wasserstoffversprödung.

F: Wird Validierungsdokumentation bereitgestellt?
A : Vollständige IQ-/OQ-/PQ-Protokolle, Prozess-FMEA, Gage-R&R-Studien (GRR < 10 %) sowie Validierung des Prozesses gemäß ISO 13485.

Produktionswirkung von MediClean-50:
✅ Rückstände < 0,1 mg/m² → perfekte Haftung von Beschichtungen
✅ Reinigungszyklus von 12 s → 6-mal schneller als Ultraschallreinigung
✅ Keine Verbrauchsmaterialien → 78 % Kostenreduktion
✅ Reinraum der ISO-Klasse 7 → Direkte Implantatverarbeitung
✅ 300 % höhere Durchsatzleistung → ROI nach 4 Monaten
✅ Keine Entsorgung von Abfällen → Nachhaltigkeitszertifizierung