關于(yú)CNC加工在醫療器(qi)械行業針對難(nan)加工钢铁王🚩座笔趣阁🌈材料的解(jie)決方案

近(jìn)幾年來 CNC 加工中(zhong)的醫療器械行(hang)業呈動态增長(zhang)趨勢，醫療器械(xie)制造⛹🏻‍♀️商們也在(zai)持續尋覓更佳(jiā)的車削中心及(ji)良好刀具，用以(yi)提升其在行業(yè)中的競争優勢(shi)，而這些🐉都成爲(wèi)刀具業、機床業(ye)、夾具業業務增(zēng)💃長的一大重要(yao)的渠道。而 ISCAR 伊斯(sī)卡正是看到了(le)這個巨大的發(fā)展前景，投入了(le)大量的人力🍓和(hé)物力，來研發醫(yi)療器械加工專(zhuān)用刀具。爲此其(qí)特意在以👨‍❤️‍👨色列(lie)的總部成立了(le)一個專門💁的醫(yī)療器械行業刀(dāo)具研發部門，有(yǒu) 7 名專業的工程(chéng)師專門從事解(jie)決方案的設計(ji)，他們都有💔着豐(fēng)富的經驗，并且(qie)從事醫療器械(xiè)加工刀具的研(yán)究都超過了 12 年(nián)。截止到現在，其(qí)用于醫療器械(xie)行業的刀具在(zài)公司所有刀💃具(ju)産品中的比重(zhòng)約爲 6% ～ 7% ，并預計在(zai)今後 2 ～ 3 年，這個比(bǐ)重将會上升至(zhì) 10% ～ 12% 。

難加工的钛合(he)金材料

90% 的醫療(liáo)器械植入部件(jiàn)由 Ti6Al4V 钛合金制成(cheng)，源于輕質、高強(qiang)度及高的生物(wu)相容性，因其🏒這(zhè)😍些特性，使得钛(tai)合金 6AL-4V 成爲醫用(yòng)植入器械的最(zui)常用的材料。钛(tài)合金 6AL-4V 通常用于(yu)髋關節、骨螺釘(ding)、膝關節、接骨闆(pǎn)、種植牙、脊椎連(lian)接元件等的制(zhi)作。

钛合金具有(you)的特性之一是(shi)加工硬化。在加(jia)工過程剪💘切角(jiao)♌大🏃🏻，産生的切屑(xiè)薄，并會在刀具(ju)上形成相對小(xiao)的接觸區域。另(ling)外，加工過程中(zhong)的高切削力，同(tong)時🈲結合切屑流(liú)動🔞時的摩擦力(li)，這些因素都會(hui)導緻刀具局部(bu)切削熱過高。而(er)钛合金熱傳導(dǎo)性差，導緻産生(shēng)的熱量不👣能很(hen)好地傳導出去(qu)。于是，大量的切(qiē)削熱集中于切(qie)☔削刃及刀具表(biǎo)面。高的切削力(li)，切削熱會綜合(hé)引起月牙窪的(de)産生，同時還會(huì)引起刀具的快(kuài)速失效。這些因(yin)素導緻的産品(pin)質量不過關，以(yi)及刀具的高損(sǔn)耗，對于企業來(lai)說‼️都是一個不(bu)得不考🙇🏻慮的問(wèn)題。

钛合金相對(duì)于鋼彈性更佳(jia)是因其有相對(duì)低的彈性模量(liang)。因此，爲了保障(zhàng)工件的反彈小(xiao)，應避免切削力(lì)過大。薄壁件🌈在(zài)刀具壓力下通(tōng)常都會有變形(xing)的趨勢，同時還(hái)會引起震🐆顫、摩(mó)擦甚至公✌️差等(deng)問題。因此，解決(jué)這些問題的關(guan)鍵是保證整個(ge)系統的剛性👣，采(cǎi)用鋒利的切削(xue)刃、正确☔的幾何(he)形體✊的刀具是(shi)非常的有必要(yào)💚的！另外，钛合金(jin)具有在高溫下(xia)與切削刀具發(fa)生化學反應合(hé)金化的趨勢，其(qi)切屑有焊接到(dào)刀具表面的趨(qū)勢。這些都是不(bú)得不考慮的因(yin)素💃🏻！

可靠緊湊的(de)機床夾具

醫療(liáo)器械加工設備(bei)需要具備能加(jia)工由難加工材(cai)🈲料 ( 如钛合金或(huo)不鏽鋼 ) 制成的(de)、精度要求高的(de)小而複雜的零(líng)件，例如加工🌈骨(gu)📞頭及關節的替(ti)代件就相當複(fú)雜。由于被加工(gong)材料的🥵切削性(xing)能差，因❓此通常(chang)以棒料作爲毛(máo)坯料 —— 這就意味(wei)着有大量的金(jin)屬需要被去除(chú)。也有一部分🌐零(líng)件被鑄造成接(jie)近成品的形狀(zhuang)，但這也增加了(le)💛一些麻煩🈲 —— 需要(yào)制造複雜而昂(áng)貴的夾具。

增加(jia)加工複雜性的(de)另一因素是公(gong)差範圍窄。

醫療(liáo)器械零部件工(gong)件材料、加工精(jīng)度、表面光潔度(dù)等要㊙️求非常高(gao)，這些都要求加(jia)工系統的可靠(kào)性要❄️高。因而，也(ye)對機床、夾具、刀(dao)具、 CAM 軟件等提出(chū)了極高的要求(qiú)。

工件通常在瑞(rui)士自動車床、多(duo)主軸機床和回(hui)轉工作台等國(guó)🌏際㊙️先進的醫療(liao)器械加工設備(bei)上加工。這🏃‍♀️些機(ji)❤️床的特點💃🏻大都(dou)是尺寸非常小(xiao)、結構非常緊湊(cou)。

醫療器械零部(bù)件加工的特點(diǎn)及其要求，無疑(yí)推動了加工技(ji)術以及解決方(fang)案的發展，以提(tí)高中小企業加(jiā)工醫用器🚶械的(de)競争力及生産(chǎn)效率。

穩定高效(xiao)的刀具

一般來(lai)說，醫療器械行(háng)業與其他機械(xie)加工行業有📱三(sān)點不同：

第一，對(duì)機床的要求相(xiàng)對較高，像瑞士(shì)自動車床、多主(zhu)軸機床和回轉(zhuan)工作台等先進(jin)的醫療器械加(jia)工設備，與通常(chang)看到的加工中(zhōng)心及車床完全(quan)不同，他們的結(jié)構非常緊湊、尺(chi)寸也非常小。爲(wei)了配合這些要(yao)求，刀具的結構(gòu)也需要有特殊(shu)的設計♻️，要求刀(dāo)具的尺寸也要(yao)很小，同時還要(yao)保證刀具🔅的剛(gāng)性。像 SWISSCUT 系列專門(mén)針對凸輪式機(jī)床的設計，就減(jiǎn)少了加工區域(yu)狹小易産生幹(gàn)涉的問題，讓其(qi)可以很方便地(di)從刀杆的兩側(ce)更換刀片，高精(jing)度的刀片和牢(lao)固的刀座設計(jì)保證了較高的(de)重複定位精度(du)。 MINCUT 是 ISCRA 公司最新研(yan)發的刀具，既可(kě)用于車削，也可(ke)用于銑削⛷️，小規(gui)格刀具卻具有(yǒu)高剛性，讓其可(ke)應用于多主軸(zhóu)機床或者是加(jia)工🌈中心上。

第二(er)點是，對加工效(xiào)率的要求高，對(duì)于醫療器械而(ér)言，最最看重📱的(de)就是加工效率(lü)，也就是加工節(jie)拍，其要求👅在最(zui)短的時間内，能(néng)夠更換刀片。 MULTI-MASTER 變(bian)形金剛可換刀(dāo)頭系列，隻需要(yao)幾秒鍾就可換(huan)上不同的銑刀(dāo)頭。快換刀頭的(de)理念，對加工效(xiao)率具有很好的(de)保證。同時也要(yào)求📧刀具的壽命(mìng)要盡可能的穩(wen)定、盡🈲可能的長(zhǎng)。應盡🧑🏾‍🤝‍🧑🏼可能采用(yòng)高品質的刀具(jù)，兼具塗層、刃口(kǒu)、斷屑槽型、刀具(ju)結構形式的整(zhěng)體配合的。這樣(yang)，才能保證機床(chuang) 24 小時運轉，使得(de)機床以非常高(gao)的生産效率與(yu)市場👨‍❤️‍👨上🧡其他⭕的(de)🍓競争對手進行(hang)競争，從而取得(de)競争優勢！

第三(sān)，從工件本身來(lái)說，它自身便與(yǔ)其他機械零部(bù)件有💔着很大的(de)區别。植入人體(tǐ)的醫療器械首(shǒu)先要求表面光(guang)潔度🐉非常♍好，精(jīng)🏒度非常高，不能(neng)有任何偏差，這(zhè)就對刀具😍的刀(dāo)片結構、刀片的(de)塗☀️層都有及其(qi)嚴格的要求。此(ci)外，對刀片的重(zhòng)🌐複定位精度也(ye)有嚴格的眼球(qiú)，使其可以在保(bao)證效率提高🙇🏻的(de)同時不會忽視(shì)高質量！

完整的(de)解決方案

ISCAR 深入(rù)分析了醫學器(qi)械工業植入物(wu)的特點，爲了提(tí)🤩高🏃🏻這👣些非常關(guan)鍵的元件的加(jiā)工性， ISCAR 設計制作(zuo)了針對此行業(yè)的特制刀具、刀(dāo)片以及卷屑槽(cao)以加🔴工钛合金(jīn) Ti6Al4V 并獲取此領域(yù)所需的高精度(dù)的公差值。同時(shí)，爲了配合此類(lèi)零件制造商，降(jiang)低他們的成本(ben)，采用他們已有(you)的生産設備， ISCAR 也(ye)提供特制定制(zhi)刀具以滿足不(bú)同場合的應用(yòng)。

ISCAR 特制的帶鋒利(lì)切削刃的整體(ti)硬質合金立銑(xǐ)刀可用☀️于凹型(xíng)零件的加工并(bing)免除毛刺。這些(xiē)立銑刀能在半(ban)精加工及精加(jiā)工中，實現最大(dà) 0.01mm 餘量的抛光銑(xi)！同時還研發了(le)應用于加工钛(tai)合金🐇及不鏽鋼(gāng)的❌刀具 —— 基于超(chao)細晶粒基體進(jin)行 PVD 塗層，實現了(le)高切削速度 + 高(gāo)進給的高速加(jiā)工。其銑刀直徑(jìng)小，編程中可采(cai)用偏斜加工策(ce)略，其優點在于(yu)獲得刀具外徑(jìng)上的切削速💯度(dù)，排屑流暢，切削(xuē)區域接觸面積(ji)下，切削熱更低(dī)！

同時研發部門(men)還發現，車削應(ying)用在醫學器械(xie)工業♍中，刀片牌(pai)号抑或卷屑槽(cáo)等都需要進行(hang)改進。爲滿足用(yòng)👣戶需求，還專門(men)研制了高品質(zhì)的磨制刀片，諸(zhu)如 VCET 、 DCET 、 CCET 等，刀片槽型(xing)爲 WF 。其先進生産(chǎn)技術保障了此(cǐ)類改進刀片帶(dai)有抛光的卷屑(xiè)槽，以實現半精(jīng)加工及精加工(gōng)的優越表面質(zhì)量👉。在某些特殊(shu)應用中🐆，還提供(gòng)帶 MD 卷屑槽的 VCGT 刀(dao)片，以獲取高表(biǎo)面質量。

其 JET-CUT 系列(lie)切斷刀，刀片寬(kuān)度 3mm 和 4mm ，刀具壽命(mìng)長，加工表面質(zhi)量高。這些研發(fā)創新都源自其(qi)信念 —— 升級無極(jí)限，同時還已研(yan)制出基于 TANG-GRIP 系列(lie)的 HP 高壓冷卻系(xì)統刀具。

采用經(jing)過實踐證明過(guo)的工藝及刀具(ju)和驗證過的切(qie)🌏削參數可以更(geng)及時地面對市(shi)場推出的醫療(liáo)器械零部件零(ling)部件加工。基👉于(yú)多年在醫療器(qì)械行業的經驗(yan)，還推出了醫療(liao)器械行業的刀(dao)具套盒，配合專(zhuan)用機床🌍，共同爲(wei)客戶提供完🐪美(měi)的解決方案！