關于CNC加(jia)工在醫(yi)療器械(xiè)行業針(zhēn)對難加(jia)工材料(liào)的解決(jué)方案

近幾(ji)年來 CNC 加(jiā)工中的(de)醫療器(qì)械行業(yè)呈動态(tai)增長趨(qu)勢，醫療(liao)器械制(zhì)造商們(men)🤞也在持(chí)續尋覓(mì)更佳的(de)車削中(zhōng)心及良(liáng)好刀♻️具(jù)，用以提(ti)升其在(zài)行業中(zhōng)的競争(zhēng)優勢，而(er)這些都(dou)成爲🌏刀(dāo)具業、機(jī)床業、夾(jia)具業業(ye)務增長(zhang)的一大(da)重要的(de)渠道。而(er) ISCAR 伊斯卡(ka)正是看(kàn)到了這(zhè)個巨大(dà)的發展(zhǎn)前景，投(tóu)入了📱大(da)量的㊙️人(rén)力⭕和物(wù)力，來研(yan)發醫療(liáo)器械加(jia)工專用(yòng)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(mén)的醫療(liao)器械行(háng)業刀具(ju)研發部(bu)門，有 7 名(míng)專業的(de)工程師(shī)專門從(cong)事解決(jue)方案的(de)設計，他(tā)們📞都⭐有(you)着豐富(fu)的經驗(yan)，并且從(cong)事醫療(liao)器械加(jiā)工刀具(ju)✏️的研究(jiū)都超過(guò)了 12 年。截(jie)止到現(xian)在，其用(yong)于醫療(liao)器械行(háng)業的刀(dao)具在公(gong)司所有(you)刀具産(chǎn)品中的(de)比重約(yuē)爲 6% ～ 7% ，并預(yu)計在今(jin)後 2 ～ 3 年，這(zhe)個比重(zhòng)将會上(shàng)升至 10% ～ 12% 。

難(nán)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(yuan)于輕質(zhi)、高強度(du)及高的(de)生物相(xiang)容性，因(yin)其這🍓些(xiē)特👄性，使(shǐ)得钛合(hé)金 6AL-4V 成爲(wei)醫用植(zhi)入器械(xiè)的最常(chang)用的材(cái)料。钛合(he)金 6AL-4V 通常(chang)用于髋(kuan)關節、骨(gǔ)螺釘、膝(xī)關節、接(jiē)骨闆、種(zhong)植牙、脊(ji)椎連接(jie)元件等(děng)的制作(zuo)。

钛合金(jīn)具有的(de)特性之(zhī)一是加(jiā)工硬化(huà)。在加工(gōng)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(wai)，加工過(guo)程中的(de)高切削(xuē)力，同時(shi)結合切(qiē)屑流動(dong)時的摩(mó)♻️擦力，這(zhe)些因素(sù)都會導(dao)緻刀具(jù)局部切(qie)削熱過(guo)高。而钛(tai)合金熱(re)傳導性(xìng)差，導緻(zhi)産生的(de)熱量不(bu)👉能很好(hǎo)地傳導(dao)出去。于(yú)是，大量(liang)的切削(xuē)🌈熱集中(zhong)于切削(xue)刃及刀(dāo)具表面(mian)。高的切(qiē)削力，切(qie)削熱會(huì)綜合引(yǐn)起月牙(ya)窪的産(chan)生，同時(shí)還😍會引(yǐn)起刀具(jù)的快速(sù)失效。這(zhe)些因素(su)☀️導緻的(de)産品質(zhì)量不過(guo)關，以及(jí)刀具的(de)高🏃損耗(hào)，對于企(qi)💋業來說(shuo)🌂都是一(yī)個不得(de)不考慮(lǜ)的問題(ti)。

钛合金(jīn)相對于(yú)鋼彈性(xìng)更佳是(shi)因其有(yǒu)相對低(dī)的彈👨‍❤️‍👨性(xing)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(bi)件在刀(dāo)具壓🤟力(li)下通常(chang)都會有(you)變形的(de)趨勢，同(tóng)時還會(hui)🌈引起震(zhèn)顫、摩擦(ca)甚至公(gong)差等問(wèn)題。因‼️此(ci)，解決這(zhè)些問題(ti)的關鍵(jiàn)是保😄證(zheng)整個系(xì)統的剛(gāng)性💔，采用(yong)鋒利的(de)切削刃(rèn)、正确的(de)幾何形(xing)體的刀(dao)具是非(fei)常的有(you)必要🛀的(de)！另外，钛(tài)合金具(ju)有在高(gāo)溫下與(yu)切削🌈刀(dāo)具發生(shēng)化學反(fan)應合金(jin)化的趨(qū)勢，其切(qie)屑有焊(hàn)接👄到刀(dāo)具表面(mian)的趨勢(shi)。這些都(dōu)是不得(dé)不考慮(lü)的因素(sù)！

可靠緊(jin)湊的機(jī)床夾具(ju)

醫療器(qi)械加工(gong)設備需(xū)要具備(bèi)能加工(gōng)由難加(jiā)工材料(liao)🌐 ( 如钛合(he)金或不(bu)鏽鋼 ) 制(zhi)成的、精(jīng)度要求(qiu)高的小(xiao)而複雜(zá)的零件(jiàn)，例如加(jia)工骨頭(tou)及關節(jie)✂️的替代(dai)件就相(xiàng)當複雜(za)。由于被(bèi)加工材(cái)料的切(qiē)削性能(néng)差，因此(ci)通常以(yǐ)棒料作(zuo)爲毛坯(pi)料 —— 這就(jiù)意味着(zhe)有大量(liang)的金屬(shǔ)需要被(bei)去除。也(yě)有一部(bu)分零件(jiàn)被⛷️鑄造(zao)成接近(jìn)成品的(de)形狀，但(dan)這也增(zeng)加了一(yī)些麻煩(fan) —— 需要制(zhì)造複雜(za)而昂貴(gui)的夾具(ju)。

增加加(jia)工複雜(za)性的另(ling)一因素(sù)是公差(chà)範圍窄(zhai)。

醫療器(qì)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(fei)常高，這(zhe)些都要(yao)求加工(gōng)系統的(de)可靠性(xing)要高。因(yin)而，也對(dui)機床、夾(jia)具、刀具(ju)、 CAM 軟件等(děng)提出了(le)極高的(de)要求。

工(gōng)件通常(chang)在瑞士(shi)自動車(chē)床、多主(zhǔ)軸機床(chuang)和回轉(zhuǎn)工作台(tai)等💋國際(jì)先進的(de)醫療器(qì)械加工(gong)設備上(shang)加工。這(zhè)些機床(chuang)的♌特點(diǎn)大都是(shi)尺寸非(fei)常小、結(jie)構非常(chang)緊湊。

醫(yī)療器械(xie)零部件(jian)加工的(de)特點及(jí)其要求(qiú)，無疑推(tui)動了加(jiā)工技術(shu)以及解(jiě)決方案(àn)的發展(zhan)，以提高(gāo)中小企(qǐ)業加工(gong)醫🏃🏻‍♂️用器(qi)🐪械的競(jìng)争力及(ji)生産效(xiao)率。

穩定(dìng)高效的(de)刀具

一(yī)般來說(shuō)，醫療器(qi)械行業(yè)與其他(ta)機械加(jiā)工行業(yè)有三點(dian)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼不同：

第(di)一，對機(ji)床的要(yao)求相對(dui)較高，像(xiàng)瑞士自(zi)動車床(chuáng)、多主軸(zhou)機床和(hé)回轉工(gong)作台等(deng)先進的(de)醫療器(qi)械加工(gōng)設備🙇‍♀️，與(yǔ)通常看(kàn)到的🏃🏻加(jia)工中心(xin)及車床(chuáng)完全不(bu)同，他們(men)的結♻️構(gòu)非常緊(jin)湊、尺寸(cun)也非常(chang)小。爲了(le)配合這(zhe)些🧑🏽‍🤝‍🧑🏻要求(qiú)，刀具的(de)結構也(ye)需要有(you)特殊的(de)設計🔞，要(yào)求刀具(ju)的尺寸(cun)也要很(hen)小，同時(shi)還要保(bǎo)證刀具(ju)的剛性(xing)。像 SWISSCUT 系列(liè)專門針(zhen)對凸輪(lún)式機床(chuáng)的設計(jì)，就減少(shǎo)了加工(gōng)區☂️域狹(xia)✊小易産(chǎn)生幹涉(she)的問題(ti)，讓其可(ke)以很方(fāng)便地從(cóng)刀杆的(de)兩側更(gèng)換刀片(piàn)，高精度(dù)的刀片(piàn)和牢固(gu)的刀座(zuò)設計保(bao)證了較(jiào)高的重(zhòng)複定位(wèi)精😍度。 MINCUT 是(shì) ISCRA 公司最(zuì)新研發(fa)的刀具(ju)，既可用(yòng)于車削(xuē)，也可用(yong)于銑削(xue)，小規格(ge)刀具卻(què)具有高(gao)剛性，讓(ràng)其可應(yīng)用于多(duo)主軸機(jī)床或者(zhe)是🐕加工(gong)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(qi)械而‼️言(yán)🌂，最最看(kan)重的就(jiù)是加工(gong)效率，也(yě)就是加(jiā)工節拍(pāi)，其要求(qiu)☁️在最短(duǎn)的時間(jian)内，能夠(gou)更換刀(dao)片。 MULTI-MASTER 變形(xíng)金剛可(kě)換刀頭(tou)系列，隻(zhī)需要幾(jǐ)秒鍾就(jiù)可換上(shàng)不同✏️的(de)銑刀頭(tou)。快換刀(dao)頭的理(li)念，對加(jia)工效率(lǜ)具有很(hěn)好🔞的保(bao)證。同時(shí)也要求(qiu)刀具的(de)壽命要(yao)盡可能(neng)的穩定(dìng)、盡可能(neng)的長。應(yīng)盡可能(néng)采用高(gao)品質的(de)刀具，兼(jiān)具塗層(ceng)、刃口、斷(duàn)屑槽🌈型(xing)、刀具結(jié)構形式(shi)的整體(ti)配合的(de)。這樣，才(cái)能保證(zhèng)機床 24 小(xiǎo)時運轉(zhuan)，使得機(jī)床以非(fēi)常高的(de)生産效(xiào)率與市(shì)場❤️上🐅其(qi)他的競(jing)争對手(shou)進行競(jing)争，從而(ér)取得競(jìng)争優勢(shi)！

第三，從(cóng)工件本(ben)身來說(shuō)，它自身(shen)便與其(qí)他機械(xie)零部件(jian)☂️有着很(hěn)⭕大的區(qu)别。植入(ru)人體的(de)醫療器(qì)械首先(xiān)要求表(biao)面光潔(jie)度非常(cháng)好，精度(dù)非常高(gao)，不能有(you)任何偏(piān)差，這就(jiu)對刀具(ju)的刀片(piàn)結構、刀(dao)片的塗(tu)層都有(yǒu)及其嚴(yan)格的要(yao)求。此外(wai)，對刀片(pian)的重⁉️複(fú)定位精(jing)度也有(yǒu)嚴格的(de)眼球，使(shi)其可以(yǐ)在保證(zheng)效率提(ti)高的同(tóng)時不會(hui)忽視高(gāo)質量！

完(wan)整的解(jie)決方案(an)

ISCAR 深入分(fèn)析了醫(yi)學器械(xie)工業植(zhí)入物的(de)特點，爲(wèi)了提高(gāo)這些非(fēi)常㊙️關鍵(jiàn)的元件(jian)的加工(gong)性， ISCAR 設計(ji)制作了(le)針對此(ci)行業的(de)特制刀(dao)具、刀片(piàn)以及卷(juan)屑槽以(yǐ)加工钛(tài)合金 Ti6Al4V 并(bing)獲取此(ci)領域所(suǒ)需的高(gāo)精度的(de)公差值(zhi)。同時，爲(wei)了配合(hé)此類零(ling)件制造(zao)商，降低(dī)他們的(de)成本，采(cǎi)用他們(men)已有的(de)生産設(shè)備， ISCAR 也提(ti)供特制(zhi)定制刀(dao)具以滿(man)足不同(tong)場合的(de)應用。

ISCAR 特(te)制的帶(dai)鋒利切(qiē)削刃的(de)整體硬(ying)質合金(jīn)立銑刀(dao)可用于(yu)凹💰型零(ling)件的加(jiā)工并免(mian)除毛刺(cì)。這些立(lì)銑刀能(neng)在半精(jing)加工及(jí)精加工(gōng)中⛹🏻‍♀️，實現(xiàn)最大 0.01mm 餘(yú)量的抛(pāo)光銑！同(tong)時還研(yán)發了應(ying)用于加(jiā)工钛合(he)金❤️及不(bú)鏽鋼的(de)刀具 —— 基(ji)于超細(xì)晶粒基(jī)體進行(hang) PVD 塗層，實(shi)現了高(gāo)切削速(su)度 + 高進(jin)給的高(gao)速加工(gong)。其銑刀(dao)直徑小(xiǎo)，編程中(zhōng)可采用(yong)偏斜加(jiā)工策略(luè)，其優點(dian)在于獲(huo)得刀具(jù)外徑上(shang)的切削(xue)速度，排(pai)屑流暢(chang)，切削區(qū)🏃🏻域接觸(chù)面積下(xia)，切削熱(re)更低！

同(tong)時研發(fa)部門還(hái)發現，車(chē)削應用(yong)在醫學(xue)器械工(gong)業中🍉，刀(dāo)💚片牌号(hào)抑或卷(juàn)屑槽等(děng)都需要(yao)進行改(gǎi)進。爲滿(man)足用戶(hù)需求，還(hai)專門研(yán)制🌂了高(gao)品質的(de)磨制刀(dāo)片，諸如(rú) VCET 、 DCET 、 CCET 等，刀片(piàn)槽型爲(wei) WF 。其先進(jin)生産技(ji)術保障(zhang)了此類(lèi)改進刀(dāo)片帶有(you)抛光的(de)🤞卷屑📱槽(cáo)，以實現(xiàn)半精加(jiā)工及精(jīng)加工的(de)優越表(biǎo)面質量(liàng)⛹🏻‍♀️。在某些(xiē)特殊應(ying)用中，還(hai)提供帶(dài) MD 卷屑槽(cao)的 VCGT 刀片(pian)，以獲取(qǔ)高表面(mian)質量。

其(qí) JET-CUT 系列切(qie)斷刀，刀(dāo)片寬度(dù) 3mm 和 4mm ，刀具(jù)壽命長(zhǎng)，加工表(biao)面質量(liàng)高。這些(xie)研發創(chuang)新都源(yuan)自其信(xìn)念🔴 —— 升級(ji)無極限(xian)，同時還(hái)已研制(zhi)出基于(yú) TANG-GRIP 系列的(de) HP 高壓冷(leng)卻系統(tǒng)刀具。

采(cǎi)用經過(guò)實踐證(zhèng)明過的(de)工藝及(jí)刀具和(hé)驗證過(guo)的切削(xuē)參數🌈可(kě)以更及(ji)時地面(mian)對市場(chang)推出的(de)醫療器(qì)械零部(bu)件🔞零部(bu)件加🏃‍♀️工(gong)。基于多(duo)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(jù)套盒，配(pei)合專用(yong)機床，共(gòng)同爲客(kè)戶提供(gong)完美的(de)解決✔️方(fang)案！