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Gabriel Pankow

快看一家初创企业怎样生产救生医学装备

架拯救生命。灵活的激光切割管可拓宽血液和神经的通路,因此其需求猛增。但供给却跟不上。这正是一家颠覆性的初创公司革新生产制造的正确时机。

Joe Kempf 坐在他的转椅上,在一个务实的会议室里,他解释说:“我和团队花了多年的时间开发了一个专门的激光切割平台,用于切割医用管。我们优化了工作站的每一个方面,以使机床尽可能高效和快速。我们还填补了其他机床在技术和用户友好性方面的空白。”侃侃而谈的这位是一名训练有素的工程师,也是初创公司 Alpine Laser 的联合创始人。2019 年,他辞掉了医疗科技行业的稳定工作,拿出积蓄,和合伙人一起押注 Alpine Laser。

针眼产能

聪明之处在于:Kempf 想要制造微加工机床,并将其出售给支架和类似管材的生产商。这些细小的、有弹性的丝网管被医生插入狭窄的血液和神经通路中,以保持血管的畅通。在人口迅速老龄化的工业化国家,这是许多微创外科手术中的一种;这些手术越来越普遍,取代了风险更高的方法:它使医生能够更好地控制典型的生活方式疾病,如心肌梗塞或中风。仅在美国,患者每年就植入超过两百万个支架,而且趋势还在上升。医生不断地开发新的疗法,为此他们需要激光切割的管状部件。

困难之处在于:Kempf 想要制造微加工机床,并将其出售给支架生产商。因为进入医疗技术市场要受到全球监管机构的严格控制。这虽然理所应当,但其结果是市场被支架切割机的大型制造商瓜分。”与此同时,老牌制造商已经跟不上日益增长的支架需求,由此导致产生瓶颈。“Kempf 解释说。

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Joe Kempf 和他的团队在建造模块化的微加工设备。

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Alpine Laser 团队在检查支架。

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得益于高度灵活的模具,设置零件支架和校准加工头只需不到五分钟:此处为零件支架的模具。

更快,更小

Kempf 对行业了如指掌。他的团队知道什么有效、什么无用,以及机床必须具有什么功能。在过去的 18 个月里,他们将自己的激光切割系统与市场上几乎所有其他系统进行了比较。在设计此类机床时,总会遇到一个决定性的折衷:一方面,机床必须易于扩展,从而实现低成本生产;另一方面,机床必须高度可配置,以满足用户的个性化需求。Kempf:”我们意识到,只有模块化的系统设计才能协调这两个目标。“因此,Alpine Laser 的团队正在设计一种系统,能够以比传统机床快二到五倍的速度对高要求的部件进行微加工。其中一个原因是:得益于高度灵活的模具,设置零件支架和校准加工头只需不到五分钟。这比目前的所有系统都明显更快——而且基面只有 1.2 乘 0.7 米。其他任何支架机床都没有这么小。

当然,这台机床可配备超短脉冲激光器 (UKP):如果没有飞秒激光器,就无法在直径为 0.25 毫米、壁厚仅为 0.5 毫米的管上实现所需的光滑边缘和微小支撑。然而,正如 Kempf 所做的解释,UKP 激光器并不以特别灵活而闻名:”这可能会导致我们开发模块化平台的战略出现问题,因为我们可能在所有机床配置中使用高比例的通用系统部件;其中包括 UKP 激光器和被动脉冲式连续波光纤激光器。“

一种电缆引导的 UKP 激光器

随后,Kempf 发现通快正在研制世界上第一台电缆引导的 UKP 激光器。“我们立即意识到这是模块化结构的关键。”新的激光光缆由中空芯光纤组成。它将 UKP 激光脉冲从 A 传输到 B,而不会失去稳定性。“这使我们能够将光源与激光切割头分离,而不必在加工区域附近安装一个笨重的激光头单元。”Kempf 说。“这使得机床明显更加紧凑,并使我们能够将自己的机床设计标准化——既用于 UKP 也用于光纤激光器。”

Alpine Laser 与通快取得联系。于是,两家公司合作开发 Alpine Laser 的 Medicut Pro——世界上第一台使用中空芯光纤馈送 UKP 激光器进行工业规模生产的机床。另一个优点是 TruMicro 提供的激光光束质量。“超短脉冲激光器可以产生如此干净的切割刃,使我们的客户能够生产出在许多应用中不再需要使用腐蚀性化学物质进行后处理的零件。”Kempf 解释说。“这消除了设备制造商面临的一个主要障碍:人们不想使用危险化学品。”

终于可生产更多支架

机床已经准备就绪,Alpine Laser 希望销量能够温和而稳定地增长。不过,其实际需求量却超过预期。受此鼓舞,Kempf 现在将注意力放在用于复杂激光切割导管插入系统的新型 UKP 平板切割机上。他说:“我们觉得我们的工作还远未完成——我们才刚刚开始。我们有众多产品正在酝酿中,它们可以从修改中受益——用新的、更先进的工艺更新旧的工业设计。Alpine 团队将继续研究和实施最新工艺,以确保我们的机床在未来数年继续超过市场供给水平。“

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