關于CNC加(jia)工在醫(yi)療器械(xiè)行業針(zhen)對難加(jia)工材料(liao)的解決(jue)🍓方案

近幾(jǐ)年來 CNC 加(jia)工中的(de)醫療器(qi)械行業(yè)呈動态(tai)增長趨(qu)勢，醫療(liáo)器械制(zhì)造商🈲們(men)也在持(chí)續尋覓(mì)更佳的(de)車削中(zhong)心及良(liáng)好刀☂️具(ju)，用以提(tí)升其在(zai)行♈業中(zhōng)的競争(zheng)優勢，而(ér)這些都(dou)成爲刀(dāo)具業、機(jī)床業、夾(jiá)具業業(yè)務增長(zhang)的一大(da)重要的(de)渠道⭕。而(er) ISCAR 伊斯卡(ka)正是看(kan)到了這(zhe)個巨大(da)的發展(zhan)前景，投(tou)入了大(da)量的🐆人(rén)力和物(wù)力，來研(yán)發醫療(liao)器械加(jia)工專用(yong)刀具。爲(wei)此其特(tè)意在以(yǐ)色列的(de)總部成(cheng)立了一(yi)個專門(men)的醫療(liáo)器械行(háng)♉業刀具(ju)🚶研發部(bu)門，有 7 名(míng)專業的(de)工程師(shi)專門從(cóng)事解決(jué)方案的(de)設計，他(ta)們都有(yǒu)着豐🌈富(fu)的經驗(yàn)，并且從(cong)事醫療(liáo)器械加(jia)工刀具(ju)的研究(jiu)都超過(guò)了 12 年。截(jie)止到現(xiàn)在，其用(yong)于醫療(liáo)器械行(hang)業的刀(dao)具在公(gong)👈司所有(you)刀具産(chǎn)品中的(de)比重約(yue)爲 6% ～ 7% ，并預(yù)計在今(jīn)後 2 ～ 3 年，這(zhe)個比重(zhong)将會上(shàng)升至 10% ～ 12% 。

難(nan)加工的(de)钛合金(jin)材料

90% 的(de)醫療器(qì)械植入(rù)部件由(yóu) Ti6Al4V 钛合金(jin)制成，源(yuán)于輕質(zhì)、高強度(dù)及高的(de)生物相(xiàng)容性，因(yīn)其🌈這些(xie)特性，使(shi)得钛合(he)金 6AL-4V 成爲(wèi)醫用植(zhi)入器械(xie)的最常(chang)用的材(cái)料。钛合(hé)金 6AL-4V 通常(cháng)用于髋(kuān)關節、骨(gu)螺釘、膝(xi)關節、接(jiē)骨闆、種(zhong)植牙、脊(ji)椎連接(jie)元件等(děng)的制作(zuò)。

钛合金(jīn)具有的(de)特性之(zhī)一是加(jia)工硬化(hua)。在加工(gong)過程🍉剪(jian)切角大(dà)，産生的(de)切屑薄(báo)，并會在(zài)刀具上(shàng)形成相(xiàng)對🐪小的(de)接觸區(qū)域。另外(wài)，加工過(guo)程中的(de)高切削(xue)力，同時(shí)結合切(qiē)屑流動(dong)時的摩(mo)擦力，這(zhe)些因素(su)都會導(dao)緻刀具(ju)局部切(qie)削熱過(guo)高。而钛(tai)合金熱(re)傳導性(xing)差，導緻(zhi)産⭕生的(de)熱量不(bú)能很好(hǎo)地傳導(dǎo)出去。于(yú)是，大量(liang)的切削(xue)熱集中(zhōng)于切削(xue)刃及刀(dāo)具表面(miàn)。高的切(qiē)削力，切(qie)削熱🚩會(hui)綜合引(yin)起月牙(yá)窪的産(chan)生，同時(shi)還會引(yin)起刀具(jù)的快速(su)失效。這(zhe)些因素(su)導緻的(de)産品質(zhi)量不過(guò)關，以及(jí)刀具的(de)高損耗(hào)，對于企(qǐ)業來說(shuo)都是一(yī)個不得(dé)不考慮(lǜ)的問題(tí)。

钛合金(jīn)相對于(yú)鋼彈性(xing)更佳是(shì)因其有(yǒu)相對低(dī)的彈性(xìng)模量。因(yīn)此，爲了(le)保障工(gōng)件的反(fǎn)彈小，應(yīng)避免切(qiē)削力過(guo)大。薄壁(bì)件在刀(dāo)具壓力(lì)下通常(cháng)都會有(yǒu)變形的(de)趨勢，同(tong)時還會(huì)引起震(zhèn)顫、摩擦(cā)♉甚至公(gōng)差等問(wèn)題。因🧑🏽‍🤝‍🧑🏻此(cǐ)，解決這(zhe)💘些問題(tí)的關鍵(jiàn)是保證(zhèng)整個系(xì)統的剛(gāng)性🥰，采用(yòng)鋒利的(de)切削刃(ren)、正确🏃🏻‍♂️的(de)幾何形(xing)體的刀(dao)具是非(fei)常的有(yǒu)必要的(de)！另外，钛(tai)合金具(jù)有在高(gāo)溫下與(yu)切削刀(dāo)具發生(shēng)化學反(fǎn)應合金(jīn)化的趨(qū)勢，其切(qie)屑有焊(han)接到刀(dao)具表面(miàn)的趨勢(shì)♍。這些都(dou)是不得(dé)不考👉慮(lǜ)的因素(sù)！

可靠緊(jǐn)湊的機(ji)床夾具(ju)

醫療器(qì)械加工(gong)設備需(xu)要具備(bei)能加工(gong)由難加(jiā)工材料(liao) ( 如钛合(he)金或不(bu)鏽鋼 ) 制(zhì)成的、精(jing)度要求(qiú)高的小(xiǎo)而複雜(zá)的零件(jiàn)，例如加(jiā)工骨頭(tou)及關節(jiē)的替代(dai)件就相(xiàng)當複雜(zá)。由于被(bèi)加工材(cai)料的切(qie)削性能(neng)差，因🤞此(ci)通常以(yi)棒料作(zuo)爲毛坯(pī)料 —— 這就(jiu)意味着(zhe)有大量(liang)的金屬(shu)需要被(bèi)去除。也(yě)有一部(bu)分零件(jian)被鑄造(zào)成接近(jin)成品的(de)形狀，但(dan)這也增(zeng)加了💋一(yi)些🚩麻煩(fán) —— 需要制(zhi)造複雜(za)而昂貴(gui)的夾具(ju)。

增加加(jiā)工複雜(za)性的另(ling)一因素(sù)是公差(cha)範圍窄(zhǎi)。

醫療器(qi)械零部(bù)件工件(jian)材料、加(jiā)工精度(du)、表面光(guang)潔度等(deng)要🤞求非(fēi)⭐常高，這(zhe)些都要(yao)求加工(gōng)系統的(de)可靠性(xìng)要高。因(yin)而，也對(dui)機床、夾(jiá)具、刀具(jù)、 CAM 軟件等(děng)提出了(le)極高的(de)要求。

工(gong)件通常(chang)在瑞士(shì)自動車(chē)床、多主(zhǔ)軸機床(chuáng)和回轉(zhuan)工🐅作台(tái)‼️等🌈國際(jì)❗先進的(de)醫療器(qì)械加工(gōng)設備上(shang)加工。這(zhe)些機床(chuang)的特點(dian)大都🚶是(shì)尺㊙️寸非(fēi)常小、結(jie)構非常(chang)緊湊。

醫(yī)療器械(xiè)零部件(jian)加工的(de)特點及(jí)其要求(qiu)，無疑推(tuī)動了加(jiā)工技術(shù)以及解(jie)決方案(an)的發展(zhan)，以提高(gao)中小企(qi)業加工(gong)醫㊙️用器(qì)械的競(jìng)争力及(jí)生産效(xiao)率。

穩定(dìng)高效的(de)刀具

一(yī)般來說(shuo)，醫療器(qì)械行業(ye)與其他(ta)機械加(jia)工行業(ye)有三點(dian)不同💃🏻：

第(di)一，對機(ji)床的要(yao)求相對(duì)較高，像(xiang)瑞士自(zi)動車床(chuáng)、多主軸(zhóu)📱機🐇床🏒和(hé)回轉工(gōng)作台等(děng)先進的(de)醫療器(qì)械加工(gōng)設備，與(yǔ)通常看(kàn)到的加(jiā)工中心(xīn)及車床(chuang)完全不(bú)同，他們(men)的結構(gou)非常緊(jǐn)湊、尺寸(cun)也非常(cháng)小。爲了(le)配合這(zhè)些😄要求(qiú)，刀具的(de)結構也(ye)💁需要有(you)特殊的(de)設計，要(yao)求刀具(jù)的尺寸(cùn)也要很(hěn)小，同時(shí)還要保(bǎo)證刀具(jù)的剛性(xing)。像 SWISSCUT 系列(liè)專門針(zhēn)對凸輪(lún)式機床(chuang)的設計(jì)，就減少(shǎo)了加工(gong)區✉️域🍉狹(xiá)小易産(chan)生幹涉(she)的問題(tí)，讓其可(kě)以很方(fang)便地從(cong)刀杆的(de)兩側更(geng)換刀片(pian)，高精度(dù)的刀片(pian)和牢固(gu)的刀座(zuo)設計保(bǎo)證了較(jiao)高的重(zhong)複定位(wei)精度。 MINCUT 是(shì) ISCRA 公司最(zuì)新研發(fa)的刀具(jù)，既可用(yong)于車削(xue)，也可用(yòng)于銑削(xue)🤟，小規格(gé)🌏刀具卻(què)具有高(gao)剛性，讓(rang)其可應(yīng)用于多(duo)主☁️軸機(ji)床或者(zhe)是加工(gōng)中心上(shàng)。

第二點(diǎn)是，對加(jiā)工效率(lǜ)的要求(qiu)高，對于(yu)醫療器(qì)械而言(yán)，最最看(kàn)重的就(jiu)是加工(gong)效率，也(ye)就是加(jia)工節拍(pāi)，其📧要求(qiu)在最☀️短(duan)的時間(jiān)👉内，能夠(gou)更換刀(dao)片。 MULTI-MASTER 變形(xíng)金剛可(ke)換刀頭(tóu)系列，隻(zhī)需要幾(jǐ)秒鍾就(jiù)可換上(shang)不同的(de)銑💁刀頭(tóu)。快換刀(dāo)頭的理(li)念，對加(jia)工效率(lü)具有很(hěn)好的保(bao)證。同時(shi)也要求(qiú)刀具的(de)壽命要(yào)盡可能(néng)的🏃🏻‍♂️穩定(ding)、盡可能(neng)的🏃長。應(ying)盡可能(neng)采用高(gāo)品質的(de)刀具，兼(jiān)具塗層(céng)、刃🌈口、斷(duàn)屑槽型(xing)、刀具結(jie)構形式(shì)的整體(ti)配合的(de)。這樣，才(cai)能保證(zhèng)機床 24 小(xiao)時運轉(zhuan)，使得機(jī)床以非(fei)常高的(de)生産效(xiào)率與市(shi)場上其(qi)他的競(jing)争對手(shou)進行競(jing)争，從而(er)取得競(jìng)争優勢(shi)！

第三，從(cong)工件本(ben)身來說(shuo)，它自身(shen)便與其(qí)他機械(xie)零部件(jian)有着很(hen)大的區(qū)别。植入(ru)人體的(de)醫療器(qi)械首先(xian)要求表(biǎo)面光潔(jie)度非常(cháng)好，精度(dù)非常高(gao)，不能有(yǒu)任何偏(pian)差，這就(jiù)對刀具(ju)的刀片(pian)結構、刀(dao)片的塗(tu)🐉層都有(you)及其嚴(yán)格的要(yào)求。此外(wai)，對刀片(pian)的重複(fú)定位精(jīng)度也有(yǒu)嚴格的(de)眼球，使(shǐ)其可以(yi)在保證(zheng)效率提(ti)高的同(tóng)時不會(huì)忽視高(gao)質量！

完(wan)整的解(jie)決方案(àn)

ISCAR 深入分(fèn)析了醫(yi)學器械(xiè)工業植(zhí)入物的(de)特點，爲(wei)了提高(gao)這些💔非(fei)常關鍵(jian)的元件(jian)的加工(gong)性， ISCAR 設計(jì)制作了(le)針對此(ci)行業的(de)特制刀(dāo)具、刀片(piàn)以及卷(juan)屑槽以(yi)加🏒工钛(tai)合金 Ti6Al4V 并(bing)獲取此(cǐ)領域所(suo)需的高(gao)精度的(de)公差值(zhi)。同時，爲(wèi)了配合(he)此類💁零(líng)件制造(zào)商，降低(dī)他們的(de)成本，采(cai)用他們(men)已有🏒的(de)生産設(shè)備， ISCAR 也提(ti)供特制(zhì)定制刀(dao)具以滿(mǎn)足不同(tong)場合的(de)應用。

ISCAR 特(tè)制的帶(dai)鋒利切(qiē)削刃的(de)整體硬(ying)質合金(jin)立銑刀(dao)可用于(yú)凹型零(ling)件的加(jiā)工并免(miǎn)除毛刺(cì)。這些立(lì)銑刀能(néng)在半精(jīng)加工及(jí)精加工(gong)中‼️，實現(xian)最大 0.01mm 餘(yú)量的抛(pao)光銑！同(tóng)時還研(yán)發了應(yīng)用于加(jiā)工钛合(he)金及🏃🏻不(bu)鏽鋼的(de)刀具 —— 基(ji)于超細(xi)晶粒基(jī)體進行(hang) PVD 塗層，實(shí)現了高(gao)切削速(sù)度 + 高進(jìn)給的高(gao)速加工(gong)。其銑刀(dao)直徑小(xiao)，編程中(zhong)可采用(yòng)偏斜加(jia)工策略(luè)，其優點(diǎn)在于獲(huo)得刀具(jù)外徑上(shàng)的切削(xue)速度，排(pai)屑流暢(chang)，切削區(qu)域接觸(chù)面積下(xià)，切削熱(rè)更低！

同(tong)時研發(fa)部門還(hai)發現，車(chē)削應用(yong)在醫學(xue)器械工(gong)業中，刀(dao)片牌🌈号(hao)🔅抑或卷(juàn)屑槽等(děng)都需要(yào)進行改(gai)進。爲滿(man)足用戶(hu)需求，還(hai)🌈專門研(yan)制了高(gāo)品質的(de)磨制刀(dao)片，諸如(rú) VCET 、 DCET 、 CCET 等，刀片(piàn)槽型爲(wèi) WF 。其先進(jin)生産技(jì)術保障(zhang)了此類(lèi)改進刀(dao)片帶有(yǒu)抛光的(de)卷屑㊙️槽(cao)，以實現(xiàn)半精加(jia)工及精(jīng)加工的(de)優越表(biǎo)面🤩質量(liang)。在某些(xiē)特殊應(ying)用中㊙️，還(hái)提供帶(dài) MD 卷屑槽(cáo)的 VCGT 刀片(pian)，以獲取(qǔ)高表面(mian)質量。

其(qí) JET-CUT 系列切(qiē)斷刀，刀(dao)片寬度(du) 3mm 和 4mm ，刀具(jù)壽命長(zhang)，加工表(biǎo)面質量(liàng)高。這些(xiē)研發創(chuàng)新都源(yuan)自其信(xin)念🈲 —— 升級(jí)無極限(xian)，同時還(hai)已研制(zhì)出基于(yú) TANG-GRIP 系列的(de) HP 高壓冷(lěng)卻系統(tong)刀具。

采(cǎi)用經過(guò)實踐證(zhèng)明過的(de)工藝及(ji)刀具和(he)驗證過(guo)的切削(xuē)🐇參☎️數可(ke)以更及(jí)時地面(miàn)對市場(chang)推出的(de)醫療器(qì)械零部(bù)件零部(bù)件加工(gong)。基于多(duō)年在醫(yī)療器械(xiè)行業👣的(de)經驗，還(hai)推出了(le)醫療器(qì)械行業(yè)的刀具(ju)套盒，配(pei)合🏃🏻‍♂️專用(yòng)機床，共(gong)同爲客(kè)戶提供(gòng)完美的(de)解決方(fang)案！