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

近幾(jǐ)年來 CNC 加(jiā)工中的(de)醫療器(qi)械行業(yè)呈動态(tai)增長趨(qū)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(ér)這些都(dōu)成爲刀(dao)具業、機(jī)床業、夾(jiá)具業業(ye)務增長(zhǎng)的一大(da)重要的(de)渠道。而(er) ISCAR 伊斯卡(kǎ)正是看(kan)到了這(zhè)個巨大(dà)的發展(zhan)前景，投(tou)入了大(da)量的人(ren)力和物(wu)力，來研(yan)發醫療(liao)器械加(jia)工專用(yòng)刀具。爲(wèi)💞此其特(te)意在以(yǐ)色列的(de)總部成(chéng)立了一(yī)個專門(mén)🈲的醫療(liao)🔴器械行(hang)業刀具(jù)研發部(bù)門，有 7 名(ming)專業的(de)工程師(shī)專門從(cong)事解決(jué)方案的(de)設計，他(ta)們📐都有(yǒu)着💋豐富(fu)的經驗(yan)，并且從(cóng)事醫療(liao)器械加(jiā)工刀具(jù)🍓的研究(jiu)都超過(guo)了 12 年。截(jie)止到現(xian)在，其用(yòng)于醫療(liao)器械行(hang)業的刀(dao)具在公(gōng)司所🈲有(yǒu)刀具産(chan)品中的(de)比重約(yue)爲 6% ～ 7% ，并預(yu)計在今(jin)後 2 ～ 3 年，這(zhè)個比重(zhong)将會上(shang)升至 10% ～ 12% 。

難(nán)加工的(de)钛合金(jīn)材料

90% 的(de)醫療器(qì)械植入(ru)部件由(you) Ti6Al4V 钛合金(jin)制成，源(yuán)于輕質(zhi)、高強度(du)及高的(de)生物相(xiàng)容性，因(yīn)其這些(xiē)💘特性，使(shǐ)得钛合(hé)金 6AL-4V 成爲(wei)醫用植(zhí)入器械(xie)的最常(chang)用的材(cai)料。钛合(hé)金 6AL-4V 通常(chang)用于髋(kuān)關節、骨(gu)螺釘、膝(xi)關節、接(jie)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(zhi)一是加(jiā)工硬化(hua)。在加工(gong)過程剪(jiǎn)切角大(dà)，産🌂生的(de)切屑薄(bao)，并會在(zài)刀具上(shàng)形成相(xiàng)對小的(de)接觸區(qu)域。另外(wài)，加工過(guo)程中的(de)高切削(xuē)力，同時(shi)🚶‍♀️結合切(qiē)屑流動(dòng)時的摩(mó)擦力，這(zhe)些因素(sù)都會導(dǎo)緻刀具(jù)局部切(qiē)削熱過(guo)高。而钛(tài)合金熱(re)傳導性(xìng)🏃‍♀️差，導緻(zhi)産生的(de)熱量不(bú)能很好(hǎo)地傳導(dao)出去。于(yu)是💞，大量(liàng)的切削(xuē)⭐熱集中(zhong)于切削(xuē)刃及刀(dao)具表面(miàn)。高的切(qie)削力，切(qie)削熱會(huì)綜合引(yin)起月牙(yá)窪的産(chan)生，同時(shi)還會引(yǐn)起刀具(jù)的♻️快速(sù)失效。這(zhè)些因素(sù)導緻的(de)産品質(zhi)量不過(guo)關，以及(jí)刀具的(de)高損耗(hao)，對于企(qi)業來說(shuō)都是一(yi)個不得(dé)不考慮(lü)的問題(ti)。

钛合金(jīn)相對于(yu)鋼彈性(xing)更佳是(shi)因其有(yǒu)相對低(di)的彈性(xing)🙇🏻模✉️量。因(yīn)此，爲了(le)保障工(gōng)件的反(fǎn)彈小，應(ying)避免切(qie)削力過(guò)大。薄壁(bì)件在刀(dāo)具壓力(li)下通常(chang)都會有(yǒu)變形的(de)趨勢，同(tóng)時還會(hui)引起震(zhèn)顫、摩擦(cā)甚至公(gōng)差等問(wèn)題。因⭐此(cǐ)，解決這(zhè)📐些問題(ti)的🛀關鍵(jian)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(xíng)體的刀(dāo)具是非(fēi)⛷️常的有(yǒu)必要的(de)⛷️！另外，钛(tài)合金具(ju)⛹🏻‍♀️有在高(gao)溫下與(yu)切削刀(dāo)具發生(sheng)🌈化學反(fǎn)應合金(jin)化的趨(qū)勢，其切(qie)屑有焊(hàn)接到🏃🏻‍♂️刀(dao)具表面(miàn)的趨勢(shi)☂️。這些都(dou)是不得(dé)不考慮(lü)的因素(sù)！

可靠緊(jǐn)湊的機(ji)床夾具(ju)

醫療器(qi)械加工(gong)設備需(xu)要具備(bèi)能加工(gong)由難加(jia)工材料(liào) ( 如钛合(he)金或不(bu)鏽鋼 ) 制(zhi)成的、精(jīng)度要求(qiú)高的小(xiǎo)而複雜(zá)的零件(jiàn)，例如加(jiā)工骨頭(tóu)及🏃關節(jie)💰的替代(dai)件就相(xiang)當複雜(za)。由于被(bèi)加工材(cái)🌂料的切(qie)削♊性能(néng)差，因此(ci)通常以(yi)棒料作(zuò)爲毛坯(pi)料 —— 這就(jiu)意味着(zhe)有大量(liang)的金屬(shǔ)需要被(bei)去除。也(ye)有一部(bu)分零件(jiàn)被鑄造(zào)成接近(jìn)成品的(de)形狀，但(dàn)這也增(zeng)加了🐅一(yī)些麻煩(fán) —— 需要制(zhì)造複雜(zá)而昂貴(gui)的夾具(ju)。

增加加(jia)工複雜(zá)性的另(ling)一因素(su)是公差(chà)範圍窄(zhǎi)。

醫療器(qi)械零部(bu)件工件(jiàn)材料、加(jia)工精度(dù)、表面光(guang)潔度等(deng)要求非(fēi)常高，這(zhè)些都要(yao)求加工(gōng)系統的(de)可靠性(xìng)要高。因(yīn)而，也對(duì)機床、夾(jiá)具、刀具(ju)、 CAM 軟件等(deng)提出了(le)極高的(de)要求。

工(gōng)件通常(cháng)在瑞士(shì)自動車(chē)床、多主(zhǔ)軸機床(chuang)和回轉(zhuǎn)工作台(tái)等國際(ji)先進的(de)醫療器(qì)械加工(gōng)設備上(shang)加工。這(zhe)些機床(chuáng)的特點(dian)大都是(shì)尺寸非(fēi)常小、結(jie)構非常(chang)緊湊。

醫(yi)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(shu)✔️以及解(jiě)決方案(an)的發展(zhan)，以提高(gao)中小企(qǐ)🏒業加⛷️工(gōng)醫用器(qi)械的競(jìng)争力及(ji)生産效(xiào)率。

穩定(ding)高效的(de)刀具

一(yi)般來說(shuō)，醫療器(qì)械行業(yè)與其他(tā)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(duì)較高，像(xiàng)瑞士自(zì)動車床(chuang)、多主📐軸(zhou)😍機⁉️床和(hé)回轉工(gōng)作台等(děng)先進的(de)醫療器(qì)械加工(gong)設備，與(yu)通常看(kan)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(jǐn)湊、尺🚶‍♀️寸(cun)也非常(cháng)小。爲了(le)配合這(zhe)些要求(qiú)，刀具的(de)結構也(yě)需要有(yǒu)特殊的(de)設計，要(yào)求刀具(ju)的尺寸(cun)也要很(hen)小，同時(shí)還❗要保(bao)證刀具(ju)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(shao)了加工(gōng)區域狹(xia)🥰小易産(chǎn)生幹涉(she)的問題(tí)，讓其可(ke)以很方(fang)便地從(cong)刀杆的(de)兩側💜更(gèng)換刀片(pian)，高精度(du)的刀片(pian)和牢固(gu)的💋刀座(zuò)設計保(bao)證了較(jiao)高的重(zhòng)複定位(wèi)精度。 MINCUT 是(shì) ISCRA 公司最(zui)新研發(fa)的刀具(ju)，既可用(yong)于車削(xuē)，也可用(yòng)于銑削(xue)，小規格(gé)刀具卻(què)具有高(gao)剛性，讓(ràng)其可應(yīng)用于多(duo)主軸機(ji)床或者(zhě)是加工(gong)中心上(shang)。

第二點(diǎn)是，對加(jiā)工效率(lǜ)的要求(qiú)高，對于(yú)醫療器(qi)械而言(yan)🐪，最最看(kan)重的就(jiù)是加工(gōng)效率，也(ye)就是加(jiā)工節拍(pai)，其🈲要求(qiú)在最短(duan)的時間(jian)💯内，能夠(gou)更換刀(dao)片。 MULTI-MASTER 變形(xíng)金剛可(ke)換刀頭(tou)系列，隻(zhī)需要幾(jǐ)秒鍾就(jiu)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(hen)好的保(bǎo)證。同時(shi)也要求(qiu)✌️刀具的(de)壽命要(yào)盡可能(neng)的穩定(ding)、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(céng)、刃口、斷(duàn)屑槽🈚型(xing)、刀具結(jié)構形式(shì)的整體(ti)配合的(de)。這樣，才(cái)能👈保證(zhèng)機床 24 小(xiao)時運轉(zhuan)，使得機(ji)床以非(fei)常高的(de)生産效(xiao)率與市(shì)場上其(qi)他的競(jìng)争對手(shǒu)進行競(jìng)争，從而(ér)取得競(jing)争優勢(shi)！

第三，從(cóng)工件本(běn)身來說(shuō)，它自身(shēn)便與其(qí)他機械(xiè)零部件(jian)有着很(hěn)大♋的區(qu)别。植入(rù)人體的(de)醫療器(qi)械首先(xiān)要求表(biao)面光潔(jie)度非常(cháng)好，精度(dù)非常高(gāo)，不能有(you)任何偏(pian)差，這就(jiù)💰對刀具(jù)的刀片(piàn)結構、刀(dāo)片的塗(tú)層都有(you)及其嚴(yan)格的要(yào)求。此外(wai)，對刀片(pian)的重🐕複(fu)定位精(jing)度也有(yǒu)嚴格的(de)眼球，使(shi)其可以(yǐ)在保證(zhèng)效率提(tí)高的同(tong)時不會(huì)忽視高(gao)質量！

完(wan)整的解(jiě)決方案(an)

ISCAR 深入分(fen)析了醫(yī)學器械(xiè)工業植(zhi)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(gōng)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(yi)加工钛(tai)合金 Ti6Al4V 并(bìng)獲取此(cǐ)領域所(suǒ)需的高(gao)精度的(de)公差值(zhi)。同時，爲(wei)了配合(hé)♉此類零(líng)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(she)備， ISCAR 也提(ti)供特制(zhì)定制刀(dāo)具以滿(mǎn)足不同(tóng)場合的(de)應用。

ISCAR 特(tè)制的帶(dài)鋒利切(qiē)削刃的(de)整體硬(yìng)質合金(jīn)立銑刀(dāo)可🤟用♈于(yú)凹型🈲零(líng)件的加(jiā)工并免(miǎn)除毛刺(ci)。這些立(li)銑刀能(néng)在半精(jīng)加工及(jí)精加工(gōng)中，實現(xian)最大 0.01mm 餘(yu)量的抛(pao)光銑！同(tong)時還研(yán)發了應(yīng)用于加(jia)工钛合(he)金及不(bu)鏽鋼的(de)刀具 —— 基(jī)于超細(xi)晶粒基(ji)體進行(hang) PVD 塗層，實(shí)現了高(gao)切削速(sù)度 + 高進(jin)給的高(gāo)速加工(gōng)。其銑刀(dao)直徑小(xiǎo)，編程中(zhong)可采用(yòng)偏斜📧加(jia)🔅工策略(lue)，其優點(diǎn)在于獲(huo)得刀具(jù)外徑上(shàng)的切削(xuē)速度，排(pai)👨‍❤️‍👨屑流暢(chàng)，切🏃削區(qū)域接觸(chu)面積下(xià)，切削熱(re)更💃🏻低！

同(tóng)時研發(fā)部門還(hai)發現，車(che)削應用(yong)在醫學(xué)器械工(gong)業中，刀(dāo)片牌号(hao)抑或卷(juan)屑槽等(děng)都需要(yào)進行改(gai)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(dao)片，諸如(rú) VCET 、 DCET 、 CCET 等，刀片(piàn)槽型爲(wei) WF 。其先進(jìn)生産技(jì)術保障(zhang)了此類(lèi)改進刀(dāo)片帶有(yǒu)抛光的(de)卷✔️屑槽(cáo)，以實現(xiàn)半精加(jia)工及精(jīng)加工的(de)優越表(biao)面🐕質量(liàng)。在某些(xie)特殊應(ying)用中🈲，還(hai)提供帶(dài) MD 卷屑槽(cao)的 VCGT 刀片(piàn)，以獲取(qǔ)高表面(miàn)質量。

其(qi) JET-CUT 系列切(qiē)斷刀，刀(dao)片寬度(dù) 3mm 和 4mm ，刀具(jù)壽命長(zhǎng)，加工表(biǎo)面質量(liang)高。這些(xie)研發創(chuang)新都源(yuán)自🤟其信(xin)念 —— 升級(ji)無極限(xiàn)，同時還(hai)已研制(zhì)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(guò)的切📞削(xuē)參🤞數⛷️可(kě)以更及(ji)時地面(mian)對市場(chǎng)推出的(de)醫療器(qì)械零部(bù)件零部(bù)件加工(gōng)。基于多(duō)年在醫(yi)療器械(xie)行業的(de)經驗，還(hái)推出⁉️了(le)醫療器(qì)械行業(ye)的刀具(jù)套盒，配(pei)合專用(yòng)機床，共(gong)同爲客(kè)戶提供(gong)完美的(de)解決方(fāng)案！