Powszechna sytuacja obróbki części urządzeń medycznych to trudne do obróbki materiały, skomplikowane kształty detali oraz częsta produkcja małoseryjna, co stawia wysokie wymagania narzędziom skrawającym stosowanym do obróbki profesjonalnych urządzeń medycznych. W nowej fali światowej integracji gospodarczej „Globalne maszyny ogólne, motoryzacja, lotnictwo, energetyka, leczenie, transport kolejowy, formy i obrabiarki oraz inne branże są nierozerwalnie związane z wyposażeniem narzędzi”.

Jak zaspokoić potrzebę precyzyjnej obróbki w branży urządzeń medycznych? 1

Branża wyrobów medycznych wykazuje dynamiczny trend wzrostowy, a producenci wyrobów medycznych nieustannie poszukują również lepszych centrów tokarskich i narzędzi w celu zwiększenia swojej przewagi konkurencyjnej, co stało się również ważnym kanałem rozwoju branży narzędziowej. Charakterystyki i trudności przetwarzania części wyrobów medycznych są następujące:

1、Wymagania przemysłu urządzeń medycznych do profesjonalnej precyzyjnej obróbki narzędzi

Trudne do obróbki materiały, skomplikowane kształty detali i częsta produkcja małoseryjna stawiają wysokie wymagania narzędziom skrawającym do obróbki profesjonalnych urządzeń medycznych. Odgrywają one bardzo ważną rolę w udanej chirurgii, takie jak produkty do przeszczepów i protetyka, i mogą pomóc chirurgom w osiągnięciu najlepszego efektu medycznego. Narzędzia skrawające do obróbki wyrobów medycznych w dużym stopniu decydują o jakości wyrobów medycznych.

Narzędzia tnące znajdują szerokie zastosowanie w produkcji wyrobów medycznych. Mogą przetwarzać proste przedmioty, takie jak skorupa dużego sprzętu (takiego jak kamera tomografii komputerowej), podczas gdy produkcja przeszczepionych produktów lub przedmiotów używanych do naprawy kości czaszki lub leczenia złamań jest trudniejsza.

a. Precyzja – najbardziej podstawowe wymaganie

Tolerancje w zakresie mikronów są powszechne w branży medycznej, a wybór odpowiedniego narzędzia wymaga głębokiego wglądu i bogatego doświadczenia. Z jednej strony, nawet przy wierceniu małych otworów, należy stosować smary w celu zmniejszenia tarcia, niezawodnego rozpraszania ciepła i radzenia sobie z drobnymi opiłkami żelaza na ostrzu; Z drugiej strony przy wytwarzaniu najnowocześniejszych urządzeń medycznych (bez zadziorów) należy używać ostrych i gładkich narzędzi tnących, aby uzyskać wysokiej jakości powierzchnie. Powszechnie stosowanymi narzędziami skrawającymi są wiertła ze stali szybkotnącej lub integralne wiertło z węglika spiekanego.

b. Frezowanie i wiercenie – odbudowa stomatologiczna

Standardowo zakres średnic integralnych narzędzi z węglika spiekanego serii Protostar w prototypowym produkcie Walter grupy Walter wynosi 0,3 ~ 20 mm. Zakład produkcyjny Pratt znajduje się w Niemczech i jest znanym dostawcą w branży medycznej. Frez do gwintowania i gwintowania jest używany głównie do obróbki stopów tytanu, takich jak śruby kostne lub stawy biodrowe. Frez do gwintów o średnicy 1,6 mm może być również używany do wytwarzania produktów do odbudowy zębów.

c. Dostosuj schemat narzędzi kompozytowych, aby zaoszczędzić czas i pieniądze

Podobnie jak firmy działające w innych branżach, firmy działające w branży medycznej również stoją w obliczu rosnącej presji kosztowej. Jeśli firma chce zaistnieć na międzynarodowej scenie ostrej konkurencji, musi produkować wysokiej jakości produkty przy niskich kosztach. W przypadku produktów przesadzanych (zwykle wykonanych ze stali wysokostopowej, tytanu lub stopu tytanu) specjalne materiały i złożona geometria przedmiotu obrabianego stanowią duże wyzwanie dla dokładności produktów.

W przypadku niektórych procesów w przeszłości mogły być wymagane trzy standardowe narzędzia, ale obecnie wymagane jest tylko jedno narzędzie kompozytowe, aby zastąpić poprzednie trzy procesy jednym procesem, co pozwala zaoszczędzić czas i koszty.

Jak zaspokoić potrzebę precyzyjnej obróbki w branży urządzeń medycznych? 2

2、Analiza trudności w przetwarzaniu wyrobów medycznych

a. Trudny w obróbce materiał ze stopu tytanu

90% wszczepianych elementów urządzeń medycznych wykonane są ze stopu tytanu ti6al-4v, co wynika z lekkości, wysokiej wytrzymałości i wysokiej biokompatybilności. Stop tytanu 6Al-4V stał się najczęściej stosowanym materiałem na implanty medyczne. Stop tytanu 6Al-4V jest zwykle używany do produkcji stawu biodrowego, śruby kostnej, stawu kolanowego, płytki kostnej, zęba implantu i elementu łączącego kręgosłup. Stop tytanu ma właściwości utwardzania przez zgniot. W procesie obróbki kąt ścinania jest duży, powstający wiór jest cienki, a na narzędziu tworzy się stosunkowo mała powierzchnia styku. Dodatkowo duża siła skrawania w procesie skrawania w połączeniu z tarciem podczas spływania wiórów będzie kompleksowo prowadzić do nadmiernego lokalnego ciepła skrawania narzędzia. Przewodność cieplna stopu tytanu jest słaba, więc ciepło cięcia nie może być szybko przekazywane. Dlatego duża ilość ciepła skrawania jest skoncentrowana na krawędzi skrawającej i powierzchni narzędzia. Wysoka siła skrawania i ciepło skrawania kompleksowo spowodują zagłębienie sierpowe i szybką awarię narzędzia.

Stosunkowo niski moduł sprężystości sprawia, że sprężystość stopu tytanu jest lepsza niż stali. Dlatego należy unikać nadmiernej siły skrawania, aby zapewnić małe odbicie obrabianego przedmiotu. Części cienkościenne mają tendencję do odkształcania się pod naciskiem narzędzia, co powoduje wibracje, tarcie, a nawet problemy z tolerancją. Kluczem do rozwiązania problemu jest zapewnienie sztywności całego systemu. Niezbędne jest stosowanie ostrych krawędzi tnących i prawidłowych narzędzi geometrycznych. Ponadto stop tytanu ma tendencję do stapiania się w reakcji chemicznej z narzędziami skrawającymi w wysokiej temperaturze, a jego wióry mają tendencję do zgrzewania się z powierzchnią narzędzia.

b. Niezawodny i kompaktowy uchwyt obrabiarki

Sprzęt do przetwarzania wyrobów medycznych musi być w stanie przetwarzać małe i złożone części wykonane z materiałów trudnych do obróbki (takich jak stop tytanu lub stal nierdzewna) przy zachowaniu wysokich wymagań dotyczących precyzji, takich jak części zamienne kości i stawów. Ze względu na słabą wydajność cięcia obrabianego materiału, półfabrykat jest zwykle materiałem prętowym – co oznacza, że trzeba usunąć dużą ilość metalu. Dlatego niektóre części są odlewane w kształt zbliżony do gotowego produktu, ale to również zwiększa kłopot – konieczność wykonania skomplikowanych i drogich osprzętów. Kolejnym czynnikiem zwiększającym złożoność obróbki jest wąski zakres tolerancji.

Części urządzeń medycznych mają wysokie wymagania dotyczące materiałów obrabianych, dokładności obróbki i wykończenia powierzchni, co wymaga wysokiej niezawodności systemu obróbki. W ten sposób stawia wysokie wymagania dla obrabiarek, osprzętu, narzędzi, oprogramowania CAM i tak dalej. Przedmioty obrabiane są zwykle przetwarzane na zaawansowanym sprzęcie do obróbki urządzeń medycznych, takim jak szwajcarska automatyczna tokarka, obrabiarka wielowrzecionowa i obrotowy stół roboczy. Większość z tych obrabiarek charakteryzuje się bardzo małymi rozmiarami i zwartą konstrukcją.

Charakterystyki i wymagania obróbki części wyrobów medycznych niewątpliwie sprzyjają rozwojowi technologii i rozwiązań przetwórczych, tak aby poprawić konkurencyjność i wydajność produkcyjną małych i średnich przedsiębiorstw zajmujących się przetwarzaniem wyrobów medycznych.

c. Stabilne i wydajne narzędzia tnące

Ogólnie rzecz biorąc, branża urządzeń medycznych różni się od innych branż obróbki skrawaniem w trzech aspektach:

Po pierwsze, wymagania dotyczące obrabiarek są stosunkowo wysokie. Zaawansowane urządzenia do obróbki urządzeń medycznych, takie jak szwajcarska automatyczna tokarka, obrabiarka wielowrzecionowa i obrotowy stół roboczy, różnią się całkowicie od zwykłych centrów obróbczych i tokarek. Ich rozmiar jest bardzo mały, a ich struktura jest bardzo zwarta. Aby sprostać takim wymaganiom, konstrukcja narzędzia również wymaga specjalnej konstrukcji, gabaryty narzędzia powinny być bardzo małe, przy jednoczesnym zapewnieniu sztywności narzędzia.

Po drugie, wymaga wysokiej wydajności przetwarzania. W przypadku urządzeń medycznych najważniejsza jest wydajność przetwarzania, czyli rytm przetwarzania. Konieczna jest wymiana ostrza w jak najkrótszym czasie. Tutaj musimy wprowadzić koncepcję szybkiej wymiany głowicy nożowej, która ma dobrą gwarancję na takt obróbki. Ponadto żywotność narzędzia powinna być tak stabilna i jak najdłuższa. W miarę możliwości należy stosować wysokiej jakości narzędzia skrawające, z ogólną koordynacją powłoki, krawędzi skrawającej, rowka łamającego wióry i struktury narzędzia. W ten sposób obrabiarka może pracować 24 godziny, konkurować z innymi konkurentami na rynku z bardzo wysoką wydajnością produkcji i uzyskiwać przewagę konkurencyjną.

Po trzecie, od samego przedmiotu obrabianego bardzo różni się od innych części mechanicznych. Urządzenia medyczne wszczepiane do ludzkiego ciała wymagają najpierw bardzo dobrego wykończenia powierzchni, wysokiej precyzji i braku odchyleń, co wymaga, aby narzędzie spełniało wysokie wymagania w zakresie przetwarzania od projektu struktury ostrza do projektu powłoki ostrza. Ponadto obejmuje ona również powtarzalną dokładność pozycjonowania ostrza, co nie może pominąć wymagań wysokiej jakości przy jednoczesnym zapewnieniu poprawy wydajności.

Jak zaspokoić potrzebę precyzyjnej obróbki w branży urządzeń medycznych? 3

3. Kompletne rozwiązanie

Chiny Zhuzhou meetyou z węglika spiekanego Co., Ltd. jest firmą specjalizującą się w produkcji akcesoriów do urządzeń medycznych i narzędzi skrawających. Posiada zaawansowane centra obróbcze, frezarki CNC, precyzyjne automaty tokarskie, tokarki do frezowania mieszanek, prasy wykrojnikowe, szlifierki i inne pomocnicze urządzenia produkcyjne, a odpowiednie urządzenia wspierające testy są kompletne.

Narzędzia tnące Meetyou zostały zaangażowane w badania i rozwój oraz ulepszanie narzędzi tnących do obróbki urządzeń medycznych i dążą do zapewnienia lepszych rozwiązań dla producentów w branży urządzeń medycznych. Biorąc za przykład obróbkę części kostnych i stawowych, meetyou tool z powodzeniem opracowało narzędzia z węglika spiekanego do ukierunkowanej obróbki stopu kobaltowo-chromowo-molibdenowego CoCrMo i narzędzi z węglika spiekanego do ukierunkowanej obróbki materiałów polietylenowych. Został z powodzeniem zastosowany do przetwarzania odpowiednich materiałów w dziedzinie medycyny, przezwyciężył niektóre problemy techniczne przetwarzania trudnych materiałów i osiągnął redukcję kosztów bez zmniejszenia wydajności.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *