Comment répondre au besoin d'usinage de haute précision dans l'industrie des dispositifs médicaux ?

La situation courante du traitement des pièces de dispositifs médicaux est la difficulté de traiter les matériaux, les formes de pièces complexes et la production fréquente de petits lots, ce qui impose des exigences élevées aux outils de coupe utilisés pour traiter les dispositifs médicaux professionnels. Dans la nouvelle vague d'intégration économique mondiale, "les machines générales mondiales, l'automobile, l'aérospatiale, l'énergie, les soins médicaux, le transport ferroviaire, les moules et les machines-outils et d'autres industries sont indissociables de l'équipement d'outillage".

L'industrie des dispositifs médicaux affiche une tendance à la croissance dynamique, et les fabricants de dispositifs médicaux recherchent également en permanence de meilleurs centres de tournage et outils pour améliorer leur avantage concurrentiel, qui est également devenu un canal important pour la croissance de l'industrie des outils. Les caractéristiques et difficultés du traitement des pièces de dispositifs médicaux sont les suivantes :

1、 Exigences de l'industrie des dispositifs médicaux pour le traitement professionnel des outils de précision

Les matériaux difficiles à usiner, les formes de pièces complexes et la production fréquente de petites séries imposent des exigences élevées aux outils de coupe pour le traitement des dispositifs médicaux professionnels. Comme les produits de greffe et les prothèses, ils jouent un rôle très important dans la réussite de la chirurgie et peuvent aider les chirurgiens à obtenir le meilleur effet médical. Les outils de coupe pour le traitement des dispositifs médicaux déterminent dans une large mesure la qualité des dispositifs médicaux.

Les outils de coupe sont largement utilisés dans la fabrication de dispositifs médicaux. Ils peuvent traiter des pièces simples telles que la coque de gros équipements (comme une caméra de tomodensitométrie), tandis que la production de produits transplantés ou de pièces utilisées pour réparer les os crâniens ou traiter les fractures est plus difficile.

un. Précision - l'exigence la plus fondamentale

Les tolérances de l'ordre du micron sont courantes dans l'industrie médicale, et la sélection du bon outil nécessite une perspicacité et une expérience riches. D'une part, même en cas de perçage de petits trous, des lubrifiants doivent être utilisés pour réduire la friction, dissiper de manière fiable la chaleur et traiter la fine limaille de fer au niveau de la lame ; D'autre part, lors de la production de dispositifs médicaux de pointe (sans bavures), des outils de coupe tranchants et lisses doivent être utilisés pour obtenir des surfaces de haute qualité. Les outils de coupe couramment utilisés sont les mèches en acier rapide ou les mèches en carbure cémenté intégrales.

b. Fraisage et perçage – restauration dentaire

En standard, la plage de diamètres des outils en carbure cémenté intégrés de la série protostar du produit prototype Walter du groupe Walter est de 0,3 ~ 20 mm. L'usine de fabrication de Pratt est située en Allemagne et est un fournisseur bien connu dans l'industrie médicale. Ses fraises à tarauder et à fileter sont principalement utilisées pour traiter les alliages de titane, tels que les vis à os ou les articulations de la hanche. La fraise à fileter d'un diamètre de 1,6 mm peut également être utilisée pour fabriquer des produits de restauration dentaire.

c. Personnalisez le schéma d'outils composites pour gagner du temps et de l'argent

Comme les entreprises actives dans d'autres secteurs, les entreprises actives dans l'industrie médicale sont également confrontées à une pression croissante sur les coûts. Si une entreprise veut se positionner sur la scène internationale d'une concurrence féroce, elle doit produire des produits de haute qualité à faible coût. Pour les produits transplantés (généralement en acier fortement allié, en titane ou en alliage de titane), les matériaux spéciaux et la géométrie complexe des pièces posent un grand défi à la précision des produits.

Pour certains traitements, trois outils standard peuvent être nécessaires dans le passé, mais maintenant un seul outil composite est nécessaire pour remplacer les trois processus précédents par un seul processus, économisant ainsi du temps et de l'argent.

2、 Analyse des difficultés de traitement des produits de dispositifs médicaux

un. Matériau en alliage de titane difficile à usiner

90% des composants implantés des dispositifs médicaux sont en alliage de titane ti6al-4v, qui provient d'un poids léger, d'une résistance élevée et d'une biocompatibilité élevée. L'alliage de titane 6Al-4V est devenu le matériau le plus couramment utilisé pour les implants médicaux. L'alliage de titane 6Al-4V est généralement utilisé dans la fabrication de l'articulation de la hanche, de la vis à os, de l'articulation du genou, de la plaque osseuse, de la dent d'implant et de l'élément de liaison vertébrale. L'alliage de titane a les caractéristiques d'écrouissage. Dans le processus d'usinage, l'angle de cisaillement est grand, la puce produite est mince et une zone de contact relativement petite est formée sur l'outil. De plus, la force de coupe élevée dans le processus d'usinage, combinée au frottement pendant l'écoulement des copeaux, conduira globalement à une chaleur de coupe locale excessive de l'outil. La conductivité thermique de l'alliage de titane est médiocre, de sorte que la chaleur de coupe ne peut pas être transmise rapidement. Par conséquent, une grande quantité de chaleur de coupe est concentrée sur l'arête de coupe et la surface de l'outil. Une force de coupe élevée et une chaleur de coupe entraîneront une dépression en croissant et une défaillance rapide de l'outil.

Le module d'élasticité relativement faible rend l'élasticité de l'alliage de titane meilleure que celle de l'acier. Par conséquent, une force de coupe excessive doit être évitée pour assurer un léger rebond de la pièce. Les pièces à paroi mince ont tendance à se déformer sous la pression de l'outil, ce qui entraîne des vibrations, des frottements et même des problèmes de tolérance. La clé pour résoudre le problème est d'assurer la rigidité de l'ensemble du système. Il est très nécessaire d'utiliser des arêtes de coupe tranchantes et des outils géométriques corrects. De plus, l'alliage de titane a tendance à s'allier par réaction chimique avec des outils de coupe à haute température, et ses copeaux ont tendance à se souder à la surface de l'outil.

b. Fixation de machine-outil fiable et compacte

L'équipement de traitement des dispositifs médicaux doit être capable de traiter des pièces petites et complexes faites de matériaux difficiles à traiter (tels que l'alliage de titane ou l'acier inoxydable) avec des exigences de haute précision, telles que les pièces de rechange des os et des articulations. En raison des faibles performances de coupe du matériau traité, l'ébauche est généralement constituée de barres, ce qui signifie qu'une grande quantité de métal doit être retirée. Par conséquent, certaines pièces sont moulées dans la forme près du produit fini, mais cela augmente également les problèmes - la nécessité de fabriquer des montages complexes et coûteux. Un autre facteur qui augmente la complexité de l'usinage est la plage de tolérance étroite.

Les pièces de dispositifs médicaux ont des exigences élevées en matière de matériaux de pièce, de précision d'usinage et de finition de surface, ce qui nécessite une grande fiabilité du système d'usinage. Ainsi, il met en avant des exigences élevées pour les machines-outils, les montages, les outils, les logiciels de FAO, etc. Les pièces sont généralement traitées sur des équipements de traitement de dispositifs médicaux avancés tels qu'un tour automatique suisse, une machine-outil multibroche et une table de travail rotative. La plupart de ces machines-outils se caractérisent par une très petite taille et une structure compacte.

Les caractéristiques et les exigences du traitement des pièces de dispositifs médicaux favorisent sans aucun doute le développement de technologies et de solutions de traitement, afin d'améliorer la compétitivité et l'efficacité de la production des petites et moyennes entreprises dans le traitement des dispositifs médicaux.

c. Des outils de coupe stables et efficaces

D'une manière générale, l'industrie des dispositifs médicaux se distingue des autres industries d'usinage par trois aspects :

Premièrement, les exigences pour les machines-outils sont relativement élevées. Les équipements de traitement de dispositifs médicaux avancés tels que les tours automatiques suisses, les machines-outils multibroches et les tables de travail rotatives sont complètement différents des centres de traitement et des tours habituels. Leur taille est très petite et leur structure est très compacte. Pour répondre à ces exigences, la structure de l'outil nécessite également une conception spéciale, la taille de l'outil doit être très petite et la rigidité de l'outil doit être assurée en même temps.

Deuxièmement, cela nécessite une efficacité de traitement élevée. Pour les dispositifs médicaux, la chose la plus importante est l'efficacité du traitement, c'est-à-dire le rythme de traitement. Il est nécessaire de remplacer la lame dans les plus brefs délais. Ici, nous devons introduire le concept de tête de coupe à changement rapide, qui offre une bonne garantie pour le rythme de traitement. De plus, la durée de vie de l'outil doit être aussi stable et aussi longue que possible. Des outils de coupe de haute qualité doivent être utilisés dans la mesure du possible, avec la coordination globale du revêtement, de l'arête de coupe, de la rainure brise-copeaux et de la structure de l'outil. De cette manière, la machine-outil peut fonctionner 24 heures sur 24, rivaliser avec d'autres concurrents sur le marché avec une efficacité de production très élevée et obtenir un avantage concurrentiel.

Troisièmement, de la pièce elle-même, elle est très différente des autres pièces mécaniques. Les dispositifs médicaux implantés dans le corps humain nécessitent d'abord une très bonne finition de surface, une haute précision et aucune déviation, ce qui nécessite que l'outil réponde à des exigences de traitement élevées, de la conception de la structure de la lame à la conception du revêtement de la lame. De plus, il comprend également la précision de positionnement répété de la lame, qui ne peut ignorer les exigences de haute qualité tout en garantissant l'amélioration de l'efficacité.

3. Solution complète

Chine Zhuzhou meetyou carbure cémenté Co., Ltd. est une société spécialisée dans la production d'accessoires pour dispositifs médicaux et d'outils de coupe. Il dispose de centres de traitement avancés, de fraiseuses CNC, de tours automatiques de précision, de machines de tournage et de fraisage, de presses à poinçonner, de meuleuses et d'autres équipements de production de support, et les installations de support de test correspondantes sont complètes.

Les outils de coupe Meetyou se sont engagés dans la R & D et l'amélioration des outils de coupe pour le traitement des dispositifs médicaux, et s'efforcent de fournir de meilleures solutions aux fabricants de l'industrie des dispositifs médicaux. Prenant l'exemple du traitement des pièces osseuses et articulaires, meetyou tool a développé avec succès des outils en carbure cémenté pour le traitement ciblé de l'alliage cobalt chrome molybdène CoCrMo et des outils en carbure cémenté pour le traitement ciblé des matériaux en polyéthylène. Il a été appliqué avec succès au traitement de matériaux pertinents dans le domaine médical, a surmonté certains problèmes techniques de traitement de matériaux difficiles et a permis de réduire les coûts sans réduire l'efficacité.