Làm thế nào để đáp ứng nhu cầu gia công chính xác cao trong ngành thiết bị y tế？

Tình trạng phổ biến của gia công các bộ phận của thiết bị y tế là khó gia công vật liệu, hình dạng phôi phức tạp và thường xuyên sản xuất hàng loạt nhỏ, điều này đặt ra yêu cầu cao đối với các dụng cụ cắt dùng để gia công các thiết bị y tế chuyên nghiệp. Trong làn sóng hội nhập kinh tế thế giới mới, “Máy móc nói chung toàn cầu, ô tô, hàng không vũ trụ, năng lượng, điều trị y tế, vận tải đường sắt, khuôn mẫu và máy công cụ và các ngành công nghiệp khác không thể tách rời thiết bị công cụ”.

Ngành công nghiệp thiết bị y tế cho thấy một xu hướng tăng trưởng năng động và các nhà sản xuất thiết bị y tế cũng liên tục tìm kiếm các trung tâm và công cụ hỗ trợ tốt hơn để nâng cao lợi thế cạnh tranh của họ, đây cũng trở thành một kênh quan trọng cho sự phát triển của ngành công cụ. Các đặc điểm và khó khăn của quá trình gia công các bộ phận của thiết bị y tế như sau:

1 、 Yêu cầu của ngành thiết bị y tế đối với việc gia công dụng cụ chính xác chuyên nghiệp

Vật liệu khó gia công, hình dạng phôi phức tạp và sản xuất hàng loạt nhỏ thường xuyên đặt ra yêu cầu cao đối với các dụng cụ cắt để gia công các thiết bị y tế chuyên nghiệp. Chẳng hạn như các sản phẩm cấy ghép và bộ phận giả, chúng đóng một vai trò rất quan trọng trong việc phẫu thuật thành công và có thể giúp bác sĩ phẫu thuật đạt được hiệu quả y tế tốt nhất. Các công cụ cắt để gia công các thiết bị y tế quyết định đến chất lượng của các thiết bị y tế ở một mức độ lớn.

Dụng cụ cắt được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các thiết bị y tế. Họ có thể xử lý các phôi đơn giản như vỏ của thiết bị lớn (chẳng hạn như máy chụp cắt lớp vi tính), trong khi việc sản xuất các sản phẩm cấy ghép hoặc phôi được sử dụng để sửa chữa xương sọ hoặc điều trị gãy xương là khó khăn hơn.

một. Độ chính xác - yêu cầu cơ bản nhất

Dung sai trong phạm vi micromet là phổ biến trong ngành y tế và việc lựa chọn công cụ phù hợp đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc và kinh nghiệm phong phú. Một mặt, ngay cả khi khoan các lỗ nhỏ, cần sử dụng chất bôi trơn để giảm ma sát, tản nhiệt một cách đáng tin cậy và xử lý mạt sắt mịn ở lưỡi dao; Mặt khác, khi sản xuất các thiết bị y tế tiên tiến (không có gờ), cần sử dụng các dụng cụ cắt sắc và nhẵn để có được bề mặt chất lượng cao. Các công cụ cắt thường được sử dụng là bit thép tốc độ cao hoặc bit cacbua xi măng tích hợp.

b. Phay và khoan - phục hồi răng

Theo tiêu chuẩn, phạm vi đường kính của dụng cụ cacbua xi măng tích hợp dòng protostar của sản phẩm nguyên mẫu Walter của nhóm Walter là 0,3 ~ 20mm. Nhà máy sản xuất Pratt được đặt tại Đức và là nhà cung cấp nổi tiếng trong ngành y tế. Vòi và dao phay ren của nó chủ yếu được sử dụng để gia công hợp kim titan, chẳng hạn như vít xương hoặc khớp hông. Dao phay ren có đường kính 1,6mm cũng có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm phục hình răng.

c. Tùy chỉnh sơ đồ công cụ tổng hợp để tiết kiệm thời gian và tiền bạc

Giống như các công ty tham gia vào các ngành công nghiệp khác, các công ty tham gia vào ngành y tế cũng đang phải đối mặt với áp lực chi phí ngày càng tăng. Nếu một công ty muốn đứng trên vũ đài cạnh tranh khốc liệt của quốc tế, thì công ty đó phải sản xuất ra những sản phẩm chất lượng cao với chi phí thấp. Đối với các sản phẩm được cấy ghép (thường được làm bằng thép hợp kim cao, titan hoặc hợp kim titan), các vật liệu đặc biệt và hình học phức tạp của phôi đặt ra một thách thức lớn đối với độ chính xác của sản phẩm.

Đối với một số quá trình xử lý, trước đây có thể yêu cầu ba công cụ tiêu chuẩn, nhưng hiện nay chỉ cần một công cụ tổng hợp để thay thế ba quy trình trước bằng một quy trình, do đó tiết kiệm thời gian và chi phí.

2 、 Phân tích những khó khăn trong quá trình gia công các sản phẩm thiết bị y tế

một. Vật liệu hợp kim titan khó gia công

90% của các thành phần cấy ghép của thiết bị y tế được làm bằng hợp kim titan ti6al-4v, có trọng lượng nhẹ, độ bền cao và tính tương thích sinh học cao. Hợp kim titan 6Al-4V đã trở thành vật liệu được sử dụng phổ biến nhất cho các thiết bị cấy ghép y tế. Hợp kim titan 6Al-4V thường được sử dụng trong sản xuất khớp háng, vít xương, khớp gối, tấm xương, răng implant và bộ phận kết nối cột sống. Hợp kim titan có đặc tính làm cứng. Trong quá trình gia công, góc cắt lớn, phoi tạo ra mỏng và diện tích tiếp xúc tương đối nhỏ hình thành trên dao. Ngoài ra, lực cắt cao trong quá trình gia công, kết hợp với ma sát trong quá trình chảy phoi, sẽ dẫn đến nhiệt cắt cục bộ quá mức của dụng cụ. Tính dẫn nhiệt của hợp kim titan kém, do đó nhiệt cắt không thể truyền nhanh chóng. Do đó, một lượng lớn nhiệt cắt được tập trung trên lưỡi cắt và bề mặt dụng cụ. Lực cắt và nhiệt cắt cao sẽ gây ra hiện tượng lõm hình lưỡi liềm và hỏng dụng cụ nhanh chóng.

Mô đun đàn hồi tương đối thấp làm cho tính đàn hồi của hợp kim titan tốt hơn so với thép. Do đó, cần tránh lực cắt quá lớn để đảm bảo độ bật nhỏ của phôi. Các bộ phận có thành mỏng có xu hướng biến dạng dưới áp lực của dụng cụ, dẫn đến các vấn đề về rung động, ma sát và thậm chí cả dung sai. Chìa khóa để giải quyết vấn đề là đảm bảo sự cứng cáp của cả hệ thống. Nó là rất cần thiết để sử dụng các cạnh cắt sắc và các công cụ hình học chính xác. Ngoài ra, hợp kim titan có xu hướng phản ứng hóa học tạo hợp kim với dụng cụ cắt ở nhiệt độ cao, và phoi của nó có xu hướng hàn vào bề mặt dụng cụ.

b. Bộ cố định máy công cụ nhỏ gọn và đáng tin cậy

Thiết bị gia công thiết bị y tế cần có khả năng gia công các bộ phận nhỏ và phức tạp làm bằng vật liệu khó gia công (như hợp kim titan hoặc thép không gỉ) với yêu cầu chính xác cao, chẳng hạn như các bộ phận thay thế của xương và khớp. Do hiệu suất cắt kém của vật liệu đã qua xử lý, mẫu trống thường là vật liệu dạng thanh - có nghĩa là cần loại bỏ một lượng lớn kim loại. Do đó, một số bộ phận được đúc thành hình dạng gần giống với thành phẩm, nhưng điều này cũng làm tăng rắc rối - nhu cầu chế tạo các đồ đạc phức tạp và đắt tiền. Một yếu tố khác làm tăng độ phức tạp khi gia công là khoảng dung sai hẹp.

Các bộ phận của thiết bị y tế có yêu cầu cao về vật liệu phôi, độ chính xác gia công và độ hoàn thiện bề mặt, đòi hỏi độ tin cậy cao của hệ thống gia công. Do đó, nó đặt ra các yêu cầu cao đối với máy công cụ, đồ đạc, công cụ, phần mềm CAM, v.v. Phôi thường được gia công trên các thiết bị gia công thiết bị y tế tiên tiến như máy tiện tự động Thụy Sĩ, máy công cụ nhiều trục chính và bàn làm việc quay. Hầu hết các máy công cụ này được đặc trưng bởi kích thước rất nhỏ và cấu trúc nhỏ gọn.

Đặc điểm và yêu cầu của gia công linh kiện thiết bị y tế chắc chắn thúc đẩy sự phát triển của công nghệ và giải pháp gia công, nhằm nâng cao năng lực cạnh tranh và hiệu quả sản xuất của các doanh nghiệp vừa và nhỏ trong lĩnh vực gia công thiết bị y tế.

c. Công cụ cắt ổn định và hiệu quả

Nói chung, ngành công nghiệp thiết bị y tế khác với các ngành công nghiệp gia công khác ở ba khía cạnh:

Thứ nhất, yêu cầu đối với máy công cụ tương đối cao. Thiết bị gia công thiết bị y tế tiên tiến như máy tiện tự động Thụy Sĩ, máy công cụ nhiều trục chính và bàn làm việc quay hoàn toàn khác với các trung tâm gia công và máy tiện thông thường. Kích thước của chúng rất nhỏ và cấu trúc của chúng rất nhỏ gọn. Để đáp ứng được yêu cầu đó, kết cấu của dụng cụ cũng cần có thiết kế đặc biệt, kích thước của dụng cụ phải rất nhỏ, đồng thời phải đảm bảo độ cứng của dụng cụ.

Thứ hai, nó đòi hỏi hiệu quả xử lý cao. Đối với các thiết bị y tế, điều quan trọng nhất là hiệu quả xử lý, tức là nhịp xử lý. Bắt buộc phải thay lưỡi cắt trong thời gian ngắn nhất. Ở đây chúng tôi cần giới thiệu khái niệm về đầu dao cắt thay đổi nhanh, đảm bảo tốt cho nhịp xử lý. Ngoài ra, tuổi thọ của dụng cụ phải ổn định và càng lâu càng tốt. Các dụng cụ cắt chất lượng cao phải được sử dụng càng nhiều càng tốt, với sự phối hợp tổng thể của lớp phủ, lưỡi cắt, rãnh phá phoi và cấu trúc dụng cụ. Bằng cách này, máy công cụ có thể chạy 24/24, cạnh tranh với các đối thủ khác trên thị trường với hiệu quả sản xuất rất cao và có được lợi thế cạnh tranh.

Thứ ba, từ bản thân phôi, nó rất khác so với các bộ phận cơ khí khác. Các thiết bị y tế được cấy ghép vào cơ thể người trước hết đòi hỏi độ hoàn thiện bề mặt rất tốt, độ chính xác cao và không bị sai lệch, điều này đòi hỏi công cụ đó phải đáp ứng các yêu cầu xử lý cao từ thiết kế cấu trúc lưỡi cắt cho đến thiết kế lớp phủ lưỡi. Ngoài ra, nó cũng bao gồm độ chính xác định vị lặp lại của lưỡi dao, không thể bỏ qua yêu cầu chất lượng cao mà vẫn đảm bảo nâng cao hiệu quả.

3. giải pháp hoàn chỉnh

Trung Quốc Zhuzhou meetyou xi măng cacbua Công ty TNHH là một công ty chuyên sản xuất các phụ kiện thiết bị y tế và dụng cụ cắt. Nó có các trung tâm gia công tiên tiến, máy phay CNC, máy tiện tự động chính xác, máy phay tiện, máy dập, máy mài và các thiết bị sản xuất hỗ trợ khác, và các cơ sở hỗ trợ thử nghiệm tương ứng đã hoàn chỉnh.

Dụng cụ cắt Meetyou đã cam kết thực hiện R & D và cải tiến các dụng cụ cắt để gia công thiết bị y tế, đồng thời cố gắng cung cấp các giải pháp tốt hơn cho các nhà sản xuất trong ngành thiết bị y tế. Lấy việc xử lý các bộ phận xương và khớp làm ví dụ, công cụ meetyou đã phát triển thành công các công cụ cacbua xi măng để xử lý mục tiêu hợp kim coban crom molypden CoCrMo và các công cụ cacbua xi măng để xử lý mục tiêu vật liệu polyetylen. Nó đã được ứng dụng thành công trong việc xử lý các vật liệu liên quan trong lĩnh vực y tế, khắc phục một số vấn đề kỹ thuật gia công các vật liệu khó, giảm chi phí mà không giảm hiệu quả.