Laser bieten eine kostengünstigere und flexiblere Lösung für die Kennzeichnung von Medizinprodukten und -hilfsmitteln. Hersteller vieler Arten von medizinischen Instrumenten und Produkten nutzen für die Kennzeichnung ihrer Produkte gerade Laser – sie haben sich als flexible, schnelle und zuverlässige Maschinen bewährt, die Markierungen erzeugen, die den strengsten Anforderungen im Gesundheitswesen entsprechen.

Warum brauchen wir überhaupt eine Kennzeichnung?

Praktisch alle medizinischen Produkte und Einwegartikel müssen heutzutage in irgendeiner Form gekennzeichnet sein, entweder direkt auf dem Produkt selbst oder auf der Verpackung. Manchmal geschieht dies, um strenge behördliche Sicherheitsvorschriften zu erfüllen, wie im Fall der eindeutigen Geräteidentifikation (UDI), die dauerhaft auf jedem wiederverwendbaren Medizinprodukt, beispielsweise auf einer Zange, angebracht sein muss. Manchmal dient dies dazu, die Charge von Einwegmaterialien über den gesamten Zeitraum von der Herstellung bis zur tatsächlichen Verwendung nachverfolgen zu können. Manchmal sind funktionale Markierungen erforderlich, wie beispielsweise auf EpiPens, oder es müssen Längenmarkierungen auf intravenösen Hilfsmitteln angebracht werden. Und manchmal ist dies bei „hochwertigen“ Produkten erforderlich, bei denen das Risiko besteht, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt gefälschte, nicht zertifizierte Produkte in die Lieferkette gelangen.

Warum ist die Lasermarkierung in vielen Anwendungsbereichen die beste Lösung?

Die Lasermarkierung hat sich in vielen Markierungsanwendungen bei Medizinprodukten (sowie bei einer Reihe von medizinischen Einwegprodukten) schnell durchgesetzt. Das liegt daran, dass die Lasermarkierung eine unübertroffene Kombination aus Vorteilen und Nutzen bietet. So ist die Lasermarkierung beispielsweise kontaminationsfrei – es werden weder Tinten noch andere Verbrauchsmaterialien verwendet, die auf dem Produkt zurückbleiben würden. Zudem erfolgt der gesamte Markierungsprozess, ohne dass das Produkt mit der Maschine in Berührung kommt. Infolgedessen ist die Umsetzung in der Regel kostengünstiger als bei nicht-laserbasierten Verfahren. Dank der softwaregesteuerten Bedienung ist das Verfahren zudem flexibel, sodass sich alles von einfachen Buchstaben und Ziffern bis hin zu komplexen Symbolen, Grafiken, Logos sowie Bar- oder QR-Codes problemlos erstellen lässt. Ebenso wichtig ist, dass der Laser eine dauerhafte Markierung erzeugt, die sich nicht wie ein Etikett ablösen oder mit Lösungsmitteln wie Tinte entfernen lässt. Der Einsatz der Lasermarkierung ist daher so weit verbreitet, da mit einem geeigneten Lasertyp praktisch jedes Metall, jeder Kunststoff oder jedes andere im Gesundheitswesen verwendete Material markiert werden kann.

Vielfalt ist die Würze des Lebens

Angesichts der großen Bandbreite an Metall- und Kunststoffteilen, der Vielzahl an Verpackungsarten und der Losgrößen von Einzelstücken bis zu Zehntausenden von Stück ist es schlichtweg unmöglich, dass ein einziger Lasertyp oder gar ein einziges Laserverfahren alle Markierungsanforderungen erfüllt. Deshalb bietet Coherent mehrere verschiedene, optimierte Kennzeichnungslösungen an, von Laserkennzeichnungs-Subsystemen für einfache und anspruchsvolle Anwendungen bis hin zu vollautomatisierten Systemen (Maschinen) mit vollständig unbeaufsichtigtem Betrieb. Im Folgenden stellen wir einige der am häufigsten verwendeten Verfahren vor.

Markierung von Kunststoffen mit ultravioletter Strahlung (UV)

Medizinische Kunststoffprodukte wie Katheter und Intubationshilfen können direkt mit einem Laser markiert oder in einer lasermarkierten Verpackung verpackt werden – oder beides. Ultraviolettlaser kommen hier häufig zum Einsatz, da sie auf vielen Kunststoffmaterialien eine Markierung erzeugen können – am häufigsten ist die Markierung in Schwarz auf Weiß. Die Markierung kann ohne Gravur der Oberfläche erfolgen, die andernfalls zu Reizungen beim Patienten führen oder als Eintrittsstelle für Kontaminationen dienen könnte. Der gängigste UV-Lasertyp ist der Nanosekunden-DPSS-Laser – beispielsweise die Laserquellen der PowerLine E QT-Serie, die in mehreren unserer Markiermaschinen verfügbar sind.

Abbildung 1: UV-Laser können im Inneren von farblosen Kunststoffen markieren, ohne deren äußere Oberfläche zu beeinträchtigen, was insbesondere für medizinische Einwegmaterialien von Nutzen ist.

Markierung von Metallrohrkonstruktionen

Medizinprodukte gibt es in den unterschiedlichsten Formen und Größen, doch viele von ihnen sind röhrenförmig. Coherent stellt daher eine vollautomatische Laserbeschriftungsmaschine her, die speziell für diese Anwendung entwickelt wurde: den AutoTube Marker. Der Bediener legt eine Charge von Bauteilen in den Eingabemagazin ein und scannt den Datencode ein. Die Maschine übernimmt dann die Steuerung und dreht und markiert die Bauteile nicht nur nach Bedarf, sondern prüft die markierten Bauteile auch nach benutzerdefinierten Regeln und sortiert sie in „OK“ und „NOK“. Ebenso wichtig ist, dass die Maschine automatisch ein vollständiges Datenprotokoll erstellt, einschließlich der Aufnahme eines Fotos für die Nachverfolgung und Zertifizierung der Produkte. Da der AutoTube Marker für Metallteile optimiert ist, wird er wahlweise mit einem herkömmlichen Infrarotlaser oder einem Ultrakurzpulslaser (USP) aus unserer Rapid-Serie geliefert, der eine kontrastreiche Lasermarkierung ermöglicht.

Kontrastreiche schwarze Lasermarkierung

Bei der schwarzen Lasermarkierung bewirkt der USP-Laser eine Nanostrukturierung der Metalloberfläche, die dann das Licht reflektiert; die markierte Oberfläche kann vollständig schwarz erscheinen, ohne dass dabei chemische Veränderungen oder Oxidation auftreten. Die schwarze Markierung eignet sich hervorragend für Aluminium und Edelstahl. Und der Stahl bleibt auch nach wiederholter Sterilisation (mit Dampf) korrosionsbeständig. Weitere Informationen zur kontrastreichen schwarzen Lasermarkierung finden Sie hier.

3D-Markierung

Viele Medizinprodukte sind röhrenförmig oder flach, manche jedoch weder das eine noch das andere; sie können schräge, gekrümmte oder ungewöhnlich geformte Oberflächen aufweisen, die markiert werden müssen. Viele Jahre lang war der einzige Weg, diese Oberflächen per Laser zu markieren, der Einsatz von Robotik oder fünfachsigen CNC-Maschinen. Coherent bietet stattdessen eine „intelligente“ Lösung für die 3D-Markierung an, die eine äußerst dynamische 3D-Fokussierungstechnologie mit neuartiger 3D-Bildverarbeitung und einer leistungsstarken Markierungssoftware namens Visual Laser Marker (VLM) kombiniert. Diese visualisiert die relative Position von Laser und Werkstück und liefert eine präzise Vorschau des zu markierenden Teils. Die VLM-Software akzeptiert zudem CAD-Dateien mit dem Werkstückentwurf, unterstützt verschiedene Arten der 2D-→-3D-Abbildung und passt den Markierungsprozess automatisch an freiformige Oberflächen an.

Beispiele für 3D-Markierungen

Abbildung 2: Einige Beispiele für verschiedene Arten der 3D-Markierung, in diesem Fall durchgeführt mit dem schwarzen USP-Lasermarkierer.

Quelle: www.coherent.com