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醫(yī)療器械零件加工的普遍情況是材料難加工、工件形狀復雜、小批量生產頻繁,這就對專業(yè)醫(yī)療器械加工所用的刀具提出了很高的要求。在世界經濟一體化的新浪潮中,“全球通用機械、汽車、航空航天、能源、醫(yī)療、軌道交通、模具及機床等行業(yè)都離不開工具裝備。”

如何滿足醫(yī)療器械行業(yè)對高精度加工的需求? 1

醫(yī)療器械行業(yè)呈現(xiàn)出充滿活力的增長態(tài)勢,醫(yī)療器械生產企業(yè)也在不斷尋找更好的車削中心和刀具以增強競爭優(yōu)勢,這也成為刀具行業(yè)增長的重要渠道。醫(yī)療器械零部件加工的特點和難點如下:

一、醫(yī)療器械行業(yè)對專業(yè)精密刀具加工的要求

難以加工的材料、復雜的工件形狀和頻繁的小批量生產對加工專業(yè)醫(yī)療器械的刀具提出了很高的要求。比如移植產品和假肢,它們在成功的手術中起著非常重要的作用,可以幫助外科醫(yī)生達到最佳的醫(yī)療效果。加工醫(yī)療器械的刀具在很大程度上決定了醫(yī)療器械的質量。

切削工具廣泛用于醫(yī)療器械的制造。他們可以加工簡單的工件,例如大型設備(例如計算機斷層掃描相機)的外殼,而用于修復顱骨或治療骨折的移植產品或工件的生產更具挑戰(zhàn)性。

一個。精度——最基本的要求

微米范圍的公差在醫(yī)療行業(yè)很常見,選擇合適的工具需要敏銳的洞察力和豐富的經驗。一方面,即使鉆小孔,也需要使用潤滑劑來減少摩擦,可靠地散熱并處理刀片處的細鐵屑;另一方面,在生產尖端醫(yī)療器械(無毛刺)時,需要使用鋒利、光滑的刀具來獲得高質量的表面。常用的刀具有高速鋼鉆頭或整體硬質合金鉆頭。

灣。銑削和鉆孔 - 牙齒修復

作為標準,瓦爾特集團瓦爾特原型產品的protostar系列整體硬質合金刀具的直徑范圍為0.3~20mm。普拉特制造工廠位于德國,是醫(yī)療行業(yè)的知名供應商。其絲錐和螺紋銑刀主要用于加工鈦合金,如接骨螺釘或髖關節(jié)。直徑1.6mm的螺紋銑刀也可用于生產牙科修復產品。

C。定制復合刀具方案,省時省錢

與從事其他行業(yè)的公司一樣,從事醫(yī)療行業(yè)的公司也面臨著越來越大的成本壓力。企業(yè)要想站在激烈競爭的國際舞臺上,就必須以低成本生產出高質量的產品。對于移植的產品(一般為高合金鋼、鈦或鈦合金),特殊材料和復雜的工件幾何形狀對產品的精度提出了很大的挑戰(zhàn)。

對于某些加工,過去可能需要三個標準工具,但現(xiàn)在只需要一個復合工具就可以將之前的三個過程替換為一個過程,從而節(jié)省時間和成本。

如何滿足醫(yī)療器械行業(yè)對高精度加工的需求? 2

二、醫(yī)療器械產品加工難點分析

一種。鈦合金材料難加工

醫(yī)療器械植入部件90%采用ti6al-4v鈦合金,具有重量輕、強度高、生物相容性高等特點。鈦合金6Al-4V已成為醫(yī)療植入器械最常用的材料。鈦合金6Al-4V通常用于制造髖關節(jié)、接骨螺釘、膝關節(jié)、接骨板、種植牙和脊柱連接元件。鈦合金具有加工硬化的特點。在加工過程中,剪切角大,產生的切屑薄,在刀具上形成的接觸面積比較小。此外,加工過程中較高的切削力,加之切屑流動時的摩擦力,會綜合導致刀具局部切削熱過大。鈦合金的導熱性差,無法快速傳遞切削熱。因此,大量的切削熱集中在切削刃和刀具表面。高切削力和切削熱會綜合導致月牙形凹陷和快速刀具失效。

相對較低的彈性模量使得鈦合金的彈性優(yōu)于鋼。因此,應避免過大的切削力,以保證工件的回彈小。薄壁零件在工具壓力下容易變形,導致振動、摩擦甚至公差問題。解決問題的關鍵是保證整個系統(tǒng)的剛性。使用鋒利的切削刃和正確的幾何工具是非常必要的。此外,鈦合金在高溫下有與刀具發(fā)生化學反應合金化的趨勢,其切屑有焊接到刀具表面的趨勢。

灣??煽烤o湊的機床夾具

醫(yī)療器械加工設備需要能夠加工精度要求高的難加工材料(如鈦合金或不銹鋼)制成的小型復雜零件,例如骨骼和關節(jié)的替換零件。由于被加工材料的切削性能較差,毛坯通常是棒材——這意味著需要去除大量金屬。因此,有些零件被鑄造成接近成品的形狀,但這也增加了麻煩——需要制造復雜且昂貴的夾具。另一個增加加工復雜性的因素是狹窄的公差范圍。

醫(yī)療器械零件對工件材料、加工精度和表面光潔度有很高的要求,這就要求加工系統(tǒng)的可靠性很高。因此對機床、夾具、刀具、CAM軟件等提出了很高的要求。工件通常在瑞士自動車床、多主軸機床、回轉工作臺等先進的醫(yī)療器械加工設備上加工。這些機床大多具有體積很小、結構緊湊的特點。

醫(yī)療器械零部件加工的特點和要求無疑促進了加工技術和解決方案的發(fā)展,從而提高了中小型醫(yī)療器械加工企業(yè)的競爭力和生產效率。

C。穩(wěn)定高效的刀具

一般來說,醫(yī)療器械行業(yè)與其他機械加工行業(yè)的不同之處在于三個方面:

一是對機床的要求比較高。瑞士自動車床、多軸機床、回轉工作臺等先進的醫(yī)療器械加工設備與通常的加工中心和車床完全不同。它們的尺寸非常小,結構非常緊湊。為了滿足這樣的要求,工具的結構也需要特殊設計,工具的尺寸要很小,同時要保證工具的剛性。

二是要求處理效率高。對于醫(yī)療器械來說,最重要的是加工效率,也就是加工節(jié)拍。要求在最短的時間內更換刀片。這里需要介紹一下快換刀盤的概念,它對加工節(jié)拍有很好的保證。此外,工具的使用壽命應盡可能穩(wěn)定且盡可能長。盡量選用優(yōu)質刀具,涂層、刃口、斷屑槽、刀具結構整體協(xié)調。這樣,機床就可以24小時不間斷運行,以極高的生產效率與市場上的其他競爭對手競爭,獲得競爭優(yōu)勢。

第三,從工件本身來說,它與其他機械零件有很大的不同。植入人體的醫(yī)療器械首先要求表面光潔度非常好、精度高、無偏差,這就要求工具從刀片結構設計到刀片涂層設計都滿足高加工要求。此外,還包括刀片的重復定位精度,在保證效率提升的同時也不能忽視高質量的要求。

如何滿足醫(yī)療器械行業(yè)對高精度加工的需求? 3

3.完整的解決方案

中國株洲meetyou硬質合金有限公司是一家專業(yè)生產醫(yī)療器械配件和刀具的公司。擁有先進的加工中心、數(shù)控銑床、精密自動車床、車銑復合行走機、沖床、磨床等配套生產設備,相應的檢測配套設施齊全。

Meetyou刀具一直致力于醫(yī)療器械加工刀具的研發(fā)和改進,努力為醫(yī)療器械行業(yè)的制造商提供更好的解決方案。以骨關節(jié)零件加工為例,美優(yōu)工具成功開發(fā)了鈷鉻鉬CoCrMo合金靶向加工硬質合金刀具和聚乙烯材料靶向加工硬質合金刀具。已成功應用于醫(yī)療領域相關材料的加工,克服了一些難加工材料的加工技術難題,實現(xiàn)了降本不降效。

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