医療機器業界における高精度機械加工のニーズを満たす方法は？

医療機器の部品加工の一般的な状況は、材料の加工が難しく、ワークピースの形状が複雑で、少量のバッチ生産が頻繁に行われるため、専門的な医療機器の加工に使用される切削工具に高い要件が課せられます。世界経済統合の新たな波の中で、「世界の一般機械、自動車、航空宇宙、エネルギー、医療、鉄道輸送、金型および工作機械などの産業は、工具機器と切り離すことができません。」

医療機器業界はダイナミックな成長傾向を示しており、医療機器メーカーは、競争上の優位性を強化するために、より優れたターニング センターとツールを継続的に探しており、ツール業界の成長にとって重要なチャネルにもなっています。医療機器部品加工の特徴と難しさは以下の通りです。

1、専門的な精密工具加工のための医療機器業界の要件

機械加工が困難な材料、複雑なワーク形状、および頻繁な少量バッチ生産により、専門的な医療機器を処理するための切削工具に対する高い要件が課せられています。移植製品や補綴物など、これらは手術の成功に非常に重要な役割を果たし、外科医が最高の医療効果を達成するのに役立ちます。医療機器を加工する切削工具は、医療機器の品質を大きく左右します。

切削工具は、医療機器の製造に広く使用されています。大型機器 (CT カメラなど) のシェルなどの単純なワークピースを処理できますが、頭蓋骨の修復や骨折の治療に使用される移植製品やワークピースの製造はより困難です。

を。精度 - 最も基本的な要件

ミクロン範囲の公差は医療業界では一般的であり、適切なツールを選択するには鋭い洞察力と豊富な経験が必要です。一方では、小さな穴をあける場合でも、潤滑剤を使用して摩擦を減らし、確実に熱を放散し、ブレードの細かい鉄粉に対処する必要があります。一方、最先端の医療機器 (バリのないもの) を製造する場合、高品質の表面を得るために、鋭く滑らかな切削工具を使用する必要があります。一般的に使用される切削工具は、高速度鋼ビットまたは一体型超硬ビットです。

b.フライス加工と穴あけ – 歯科修復

標準として、ウォルター グループのウォルター プロトタイプ製品のプロトスター シリーズ一体型超硬工具の直径範囲は 0.3 ～ 20 mm です。 Pratt 製造工場はドイツにあり、医療業界で有名なサプライヤーです。そのタップとスレッド フライス カッターは、主に骨ねじや股関節などのチタン合金の加工に使用されます。直径1.6mmのスレッドミリングカッターは、歯科修復製品の製造にも使用できます。

c.複合ツール スキームをカスタマイズして時間と費用を節約

他の産業に携わる企業と同様に、医療産業に携わる企業もコスト圧力の増大に直面しています。企業が国際競争の激しい舞台に立つためには、高品質の製品を低コストで生産しなければなりません。移植された製品 (一般に、高合金鋼、チタン、またはチタン合金でできている) の場合、特殊な材料と複雑なワークピースの形状は、製品の精度に大きな課題をもたらします。

一部の処理では、以前は 3 つの標準ツールが必要でしたが、現在は 1 つの複合ツールで以前の 3 つのプロセスを 1 つのプロセスに置き換えることができるため、時間とコストを節約できます。

2、医療機器製品の加工難易度分析

を。チタン合金の難削材

医療機器の埋め込みコンポーネントの 90% は、軽量、高強度、および高い生体適合性を備えた ti6al-4v チタン合金でできています。チタン合金 6Al-4V は、医療用インプラント デバイスに最も一般的に使用される材料になりました。チタン合金 6Al-4V は、通常、股関節、骨ねじ、膝関節、骨プレート、インプラント歯、および脊椎接続要素の製造に使用されます。チタン合金は加工硬化する特性があります。機械加工プロセスでは、せん断角が大きく、生成される切りくずが薄く、工具に形成される接触面積が比較的小さくなります。さらに、機械加工プロセスにおける高い切削抵抗は、切りくずの流れの際の摩擦と相まって、工具の過剰な局所的な切削熱に総合的につながります。チタン合金は熱伝導率が悪く、切削熱が伝わりにくい。そのため、刃先や工具表面に多くの切削熱が集中します。高い切削抵抗と切削熱は総合的に三日月形のくぼみと急速な工具破損を引き起こします。

比較的低い弾性係数により、チタン合金の弾性は鋼よりも優れています。したがって、ワークの跳ね返りを小さくするために、過剰な切削力は避ける必要があります。薄肉の部品は工具の圧力で変形する傾向があり、振動、摩擦、さらには公差の問題が発生します。この問題を解決する鍵は、システム全体の剛性を確保することです。鋭い刃先と正しい形状の工具を使用することが非常に重要です。さらに、チタン合金は高温で切削工具と化学反応合金化する傾向があり、その切りくずは工具表面に溶接する傾向があります。

b.信頼性が高くコンパクトな工作機械用治具

医療機器処理装置は、骨や関節の交換部品など、加工が難しい材料 (チタン合金やステンレス鋼など) で作られた小さくて複雑な部品を高精度で処理できる必要があります。加工された材料の切削性能が低いため、ブランクは通常棒材です。これは、大量の金属を除去する必要があることを意味します。そのため、一部の部品は完成品に近い形状に鋳造されますが、複雑で高価な治具を製造する必要があるというトラブルも増えます。機械加工を複雑にするもう 1 つの要因は、許容範囲が狭いことです。

医療機器部品は、被削材、加工精度、表面仕上げに高い要求があり、加工システムの高い信頼性が求められます。したがって、工作機械、治具、ツール、CAM ソフトウェアなどに高い要件が課せられます。ワークピースは、通常、スイス自動旋盤、多軸工作機械、ロータリー ワーク テーブルなどの高度な医療機器加工装置で加工されます。これらの工作機械のほとんどは、非常に小型でコンパクトな構造が特徴です。

医療機器部品加工の特性と要件は、間違いなく加工技術とソリューションの開発を促進し、医療機器加工における中小企業の競争力と生産効率を向上させます。

c.安定した効率的な切削工具

一般的に言えば、医療機器業界は他の機械加工業界とは次の 3 つの点で異なります。

まず、工作機械の要件は比較的高いです。スイス自動旋盤、多軸工作機械、ロータリーワークテーブルなどの高度な医療機器加工設備は、通常の加工センターや旋盤とはまったく異なります。それらのサイズは非常に小さく、構造は非常にコンパクトです。このような要件を満たすには、ツールの構造にも特別な設計が必要であり、ツールのサイズを非常に小さくすると同時に、ツールの剛性を確保する必要があります。

第二に、高い処理効率が必要です。医療機器で最も重要なのは処理効率、つまり処理ビートです。最短時間でのブレード交換が求められます。ここでは、加工ビートを確実に保証するクイック チェンジ カッター ヘッドのコンセプトを紹介する必要があります。さらに、ツールの耐用年数は、できるだけ安定して長くする必要があります。コーティング、切れ刃、切りくず処理溝、および工具構造の全体的な調整により、可能な限り高品質の切削工具を使用する必要があります。このようにして、工作機械は 24 時間稼働し、非常に高い生産効率で市場の他の競合他社と競争し、競争上の優位性を得ることができます。

第三に、ワークピース自体から、それは他の機械部品とは大きく異なります。人体に埋め込まれた医療機器は、まず非常に優れた表面仕上げ、高精度、および偏差のないことが必要です。これには、ブレード構造の設計からブレード コーティングの設計まで、高度な処理要件を満たすツールが必要です。さらに、ブレードの繰り返し位置決め精度も含まれており、効率の向上を確保しながら高品質の要件を無視することはできません。

3.完全なソリューション

China Zhuzhou meetyou 超硬合金有限公司は、医療機器の付属品と切削工具の製造を専門とする会社です。高度な加工センター、CNC フライス盤、精密自動旋盤、旋盤フライス複合歩行機、パンチプレス、グラインダーなどの生産関連設備があり、対応する試験支援施設が完備されています。

Meetyou切削工具は、医療機器加工用の切削工具の研究開発と改善に取り組んでおり、医療機器業界のメーカーにより良いソリューションを提供するよう努めています。例として骨および関節部品の処理を取り上げると、meetyou ツールは、コバルト クロム モリブデン CoCrMo 合金のターゲット処理用の超硬ツールと、ポリエチレン材料のターゲット処理用の超硬ツールの開発に成功しました。医療分野の関連材料の処理に成功裏に適用され、困難な材料のいくつかの処理技術的問題を克服し、効率を低下させることなくコスト削減を達成しました。