Como preencher a necessidade de usinagem de alta precisão na indústria de dispositivos médicos?

A situação comum do processamento de peças de dispositivos médicos é a dificuldade de processar materiais, formas complexas de peças e produção frequente de pequenos lotes, o que apresenta altos requisitos para as ferramentas de corte usadas para processar dispositivos médicos profissionais. Na nova onda de integração econômica mundial, “maquinaria geral global, automobilística, aeroespacial, energia, tratamento médico, trânsito ferroviário, moldes e máquinas-ferramentas e outras indústrias são inseparáveis de equipamentos de ferramentas”.

A indústria de dispositivos médicos mostra uma tendência de crescimento dinâmico, e os fabricantes de dispositivos médicos também estão continuamente procurando por melhores centros de torneamento e ferramentas para aumentar sua vantagem competitiva, o que também se tornou um canal importante para o crescimento da indústria de ferramentas. As características e dificuldades do processamento de peças de dispositivos médicos são as seguintes:

1、 Requisitos da indústria de dispositivos médicos para processamento de ferramentas de precisão profissional

Materiais difíceis de usinar, formatos complexos de peças e produção frequente de pequenos lotes apresentam altos requisitos para ferramentas de corte para processamento de dispositivos médicos profissionais. Como produtos de transplante e próteses, eles desempenham um papel muito importante no sucesso da cirurgia e podem ajudar os cirurgiões a obter o melhor efeito médico. As ferramentas de corte para o processamento de dispositivos médicos determinam em grande parte a qualidade dos dispositivos médicos.

As ferramentas de corte são amplamente utilizadas na fabricação de dispositivos médicos. Eles podem processar peças simples, como a carcaça de grandes equipamentos (como uma câmera de tomografia computadorizada), enquanto a produção de produtos transplantados ou peças usadas para reparar ossos cranianos ou tratar fraturas é mais desafiadora.

uma. Precisão – o requisito mais básico

Tolerâncias na faixa de mícrons são comuns na indústria médica, e selecionar a ferramenta certa requer uma visão aguçada e uma rica experiência. Por um lado, mesmo fazendo pequenos furos, os lubrificantes precisam ser usados para reduzir o atrito, dissipar o calor de forma confiável e lidar com limalhas de ferro finas na lâmina; Por outro lado, na produção de dispositivos médicos de ponta (sem rebarbas), é necessário usar ferramentas de corte afiadas e lisas para obter superfícies de alta qualidade. As ferramentas de corte comumente usadas são broca de aço rápido ou broca de metal duro integral.

b. Fresagem e perfuração – restauração dentária

Como padrão, a faixa de diâmetro das ferramentas de metal duro integral da série protostar do produto protótipo Walter do grupo Walter é de 0,3 ~ 20 mm. A fábrica da Pratt está localizada na Alemanha e é um fornecedor bem conhecido na indústria médica. Sua fresa de macho e rosca é usada principalmente para processar ligas de titânio, como parafusos ósseos ou articulações de quadril. A fresa de rosca com diâmetro de 1,6 mm também pode ser usada para produzir produtos de restauração dentária.

c. Personalize o esquema de ferramentas compostas para economizar tempo e dinheiro

Assim como as empresas engajadas em outros setores, as empresas engajadas no setor médico também estão enfrentando crescente pressão de custos. Se uma empresa quer se destacar no cenário internacional de acirrada concorrência, deve produzir produtos de alta qualidade a baixo custo. Para produtos transplantados (geralmente feitos de aço de alta liga, titânio ou liga de titânio), materiais especiais e geometria complexa da peça representam um grande desafio para a precisão dos produtos.

Para alguns processamentos, três ferramentas padrão podem ser necessárias no passado, mas agora apenas uma ferramenta composta é necessária para substituir os três processos anteriores por um processo, economizando tempo e custo.

2、 Análise de dificuldades no processamento de produtos de dispositivos médicos

uma. Difícil de usinar material de liga de titânio

90% dos componentes implantados de dispositivos médicos são feitos de liga de titânio ti6al-4v, que vem de peso leve, alta resistência e alta biocompatibilidade. A liga de titânio 6Al-4V tornou-se o material mais comumente usado para dispositivos de implantes médicos. A liga de titânio 6Al-4V é geralmente usada na fabricação de articulação do quadril, parafuso ósseo, articulação do joelho, placa óssea, dente do implante e elemento de conexão da coluna vertebral. A liga de titânio tem as características de endurecimento por trabalho. No processo de usinagem, o ângulo de cisalhamento é grande, o cavaco produzido é fino e uma área de contato relativamente pequena é formada na ferramenta. Além disso, a alta força de corte no processo de usinagem, combinada com o atrito durante o fluxo de cavacos, levará a um calor de corte local excessivo da ferramenta. A condutividade térmica da liga de titânio é pobre, de modo que o calor de corte não pode ser transmitido rapidamente. Portanto, uma grande quantidade de calor de corte é concentrada na aresta de corte e na superfície da ferramenta. Alta força de corte e calor de corte causarão depressão crescente e falha rápida da ferramenta.

O módulo de elasticidade relativamente baixo torna a elasticidade da liga de titânio melhor do que a do aço. Portanto, força de corte excessiva deve ser evitada para garantir um pequeno ressalto da peça de trabalho. Peças de paredes finas tendem a se deformar sob pressão da ferramenta, resultando em vibração, atrito e até problemas de tolerância. A chave para resolver o problema é garantir a rigidez de todo o sistema. É muito necessário usar arestas de corte afiadas e ferramentas geométricas corretas. Além disso, a liga de titânio tem tendência de reação química de liga com ferramentas de corte em alta temperatura, e seus cavacos têm tendência de soldagem na superfície da ferramenta.

b. Fixação de máquina-ferramenta confiável e compacta

Os equipamentos de processamento de dispositivos médicos precisam ser capazes de processar peças pequenas e complexas feitas de materiais difíceis de processar (como liga de titânio ou aço inoxidável) com requisitos de alta precisão, como peças de reposição de ossos e articulações. Devido ao baixo desempenho de corte do material processado, o blank é geralmente um material de barra – o que significa que uma grande quantidade de metal precisa ser removida. Portanto, algumas peças são moldadas na forma próxima ao produto acabado, mas isso também aumenta o problema – a necessidade de fabricar acessórios complexos e caros. Outro fator que aumenta a complexidade da usinagem é a estreita faixa de tolerância.

As peças de dispositivos médicos têm altos requisitos de materiais da peça, precisão de usinagem e acabamento superficial, o que exige alta confiabilidade do sistema de usinagem. Assim, apresenta altos requisitos para máquinas-ferramentas, acessórios, ferramentas, software CAM e assim por diante. As peças de trabalho geralmente são processadas em equipamentos avançados de processamento de dispositivos médicos, como torno automático suíço, máquina-ferramenta multifuso e mesa de trabalho rotativa. A maioria dessas máquinas-ferramentas são caracterizadas por tamanho muito pequeno e estrutura compacta.

As características e requisitos do processamento de peças de dispositivos médicos, sem dúvida, promovem o desenvolvimento de tecnologia e soluções de processamento, de modo a melhorar a competitividade e a eficiência produtiva de pequenas e médias empresas no processamento de dispositivos médicos.

c. Ferramentas de corte estáveis e eficientes

De um modo geral, a indústria de dispositivos médicos é diferente de outras indústrias de usinagem em três aspectos:

Primeiro, os requisitos para máquinas-ferramentas são relativamente altos. Equipamentos avançados de processamento de dispositivos médicos, como torno automático suíço, máquina-ferramenta multifuso e mesa de trabalho rotativa, são completamente diferentes dos centros de processamento e tornos usuais. Seu tamanho é muito pequeno e sua estrutura é muito compacta. Para atender a esses requisitos, a estrutura da ferramenta também precisa de um design especial, o tamanho da ferramenta deve ser muito pequeno e a rigidez da ferramenta deve ser garantida ao mesmo tempo.

Em segundo lugar, requer alta eficiência de processamento. Para dispositivos médicos, o mais importante é a eficiência do processamento, ou seja, a batida do processamento. É necessário substituir a lâmina no menor tempo possível. Aqui precisamos introduzir o conceito de cabeça de corte de troca rápida, que tem uma boa garantia para a batida de processamento. Além disso, a vida útil da ferramenta deve ser a mais estável e longa possível. Ferramentas de corte de alta qualidade devem ser usadas tanto quanto possível, com a coordenação geral do revestimento, aresta de corte, ranhura de quebra de cavacos e estrutura da ferramenta. Dessa forma, a máquina operatriz pode operar 24 horas, competir com outros concorrentes do mercado com altíssima eficiência de produção e obter vantagem competitiva.

Terceiro, da própria peça de trabalho, é muito diferente de outras peças mecânicas. Os dispositivos médicos implantados no corpo humano exigem primeiro um acabamento superficial muito bom, alta precisão e nenhum desvio, o que exige que a ferramenta atenda a altos requisitos de processamento desde o projeto da estrutura da lâmina até o projeto do revestimento da lâmina. Além disso, também inclui a precisão de posicionamento repetido da lâmina, que não pode ignorar os requisitos de alta qualidade, garantindo a melhoria da eficiência.

3. Solução completa

China Zhuzhou meetyou metal duro Co., Ltd. é uma empresa especializada na produção de acessórios para dispositivos médicos e ferramentas de corte. Possui centros de processamento avançados, fresadoras CNC, tornos automáticos de precisão, máquinas de tornear e fresar compostos, prensas de punção, moedores e outros equipamentos de produção de apoio, e as instalações de suporte de teste correspondentes estão completas.

As ferramentas de corte Meetyou estão comprometidas com a P & D e a melhoria das ferramentas de corte para o processamento de dispositivos médicos e se esforçam para fornecer melhores soluções para os fabricantes da indústria de dispositivos médicos. Tomando o processamento de peças ósseas e de juntas como exemplo, a meetyou tool desenvolveu com sucesso ferramentas de metal duro para processamento direcionado de liga CoCrMo de cobalto cromo molibdênio e ferramentas de metal duro para processamento direcionado de materiais de polietileno. Foi aplicado com sucesso no processamento de materiais relevantes na área médica, superando alguns problemas técnicos de processamento de materiais difíceis e obtendo redução de custos sem redução de eficiência.