2025/12/01 20:59:19 人(ren)氣(3135)
近幾年來 CNC 加工(gōng)中的醫療器械行(hang)業呈動态增長趨(qu)勢,醫療器械制造(zào)商💞們也在持續尋(xun)覓更佳的車削中(zhong)心及良好刀具,用(yòng)以提升其在行🤩業(yè)中的競争優勢,而(er)這些都成爲刀具(jù)業、機床業、夾具業(yè)♉業務增長的一大(dà)重要的渠道。而 ISCAR 伊(yi)斯卡正是看到了(le)這個巨大的發展(zhan)前景,投入了大🆚量(liàng)的人力和物力,來(lai)研發醫療器械加(jiā)工專用刀具。爲♻️此(ci)其🐕特意在以✔️色列(lie)的總部成立了一(yi)個專門的醫療器(qi)械行⭐業刀具研發(fa)部門,有 7 名專業的(de)工程師專門從事(shi)解決方案的設計(ji),他們♊都有着豐富(fù)⭕的經驗,并且從事(shì)醫療器械加工刀(dāo)具的研究都超過(guo)了 12 年。截止到現在(zai),其用于醫療器械(xie)行業的刀具在公(gong)司所有刀具産品(pin)中的比重約爲 6% ~ 7% ,并(bìng)預計在今後 2 ~ 3 年,這(zhe)個比重将會上升(sheng)至 10% ~ 12% 。
難加工的钛合(he)金材料
90% 的醫療器(qì)械植入部件由 Ti6Al4V 钛(tài)合金制成,源于輕(qing)質、高強度及高的(de)生物相容性,因其(qi)這些特🚶♀️性,使得钛(tai)合金 6AL-4V 成爲醫用植(zhi)入器械的最常用(yòng)的材料。钛合金 6AL-4V 通(tong)常用于髋關節、骨(gu)螺釘、膝關節、接骨(gu)闆、種植牙、脊椎連(lián)💰接元件‼️等的制作(zuò)。
钛合金具有的特(tè)性之一是加工硬(yìng)化。在加工過程剪(jiǎn)🌍切角大,産生的切(qiē)屑薄,并會在刀具(ju)上形成相對小的(de)接觸💃區域🌍。另外,加(jiā)工過程中的高切(qie)削力,同時結合切(qie)屑流動時的摩擦(ca)力,這些因素⭐都會(hui)導緻刀具局部切(qie)削熱過高。而钛合(hé)金熱傳導性差,導(dao)緻産生的熱量不(bu)能很好地傳導出(chū)去。于是,大量的切(qiē)削熱集中于切削(xue)💋刃及刀具表面。高(gāo)的切削力,切削熱(rè)會綜合引起月牙(yá)窪的産生,同時還(hai)會引起刀具的快(kuài)速失效。這些因素(su)導緻的産品質量(liang)㊙️不過關,以及刀具(ju)的高損耗,對于企(qi)業來說都是一個(ge)不得不考🈲慮的問(wen)題。
钛合金相對于(yú)鋼彈性更佳是因(yīn)其有相對低的彈(dan)性模量。因🈲此,爲了(le)保障工件的反彈(dan)小,應避免切削力(lì)過大。薄🌈壁件在刀(dao)具壓力下通常都(dōu)會有變形的趨勢(shi),同時還會🧑🏽🤝🧑🏻引起震(zhèn)顫、摩擦甚至公✍️差(cha)等問題。因此,解決(jué)這㊙️些問題的關鍵(jiàn)是保證整個系統(tǒng)的剛性,采用鋒利(li)的🍉切削刃、正确的(de)幾何形體的刀具(ju)是非常的有必要(yao)的!另外,钛合金具(jù)有在高溫下與切(qiē)削刀具發生化學(xué)反應合金⁉️化的趨(qū)勢🏃🏻♂️,其切屑有焊接(jiē)到刀具表面的趨(qu)勢📧。這些都是不得(dé)不考慮的因素!
可(ke)靠緊湊的機床夾(jiá)具
醫療器械加工(gong)設備需要具備能(neng)加工由難加工材(cái)料 ( 如钛合金或不(bu)鏽鋼 ) 制成的、精度(du)要求高的小而複(fu)雜的零件,例如加(jia)工骨頭及🆚關🔴節的(de)替代件就相當複(fú)雜。由于被加工材(cái)料的切削性能差(chà),因此通常以棒料(liao)作爲毛坯料 —— 這就(jiu)意味着有大量的(de)金屬需要被去除(chu)。也有一部分零件(jiàn)被鑄⭐造成接近成(chéng)品的形狀,但這也(ye)增加了一些麻煩(fan) —— 需要制造複雜而(ér)昂貴的夾具。
增加(jiā)加工複雜性的另(lìng)一因素是公差範(fan)圍窄。
醫療器械零(líng)部件工件材料、加(jia)工精度、表面光潔(jié)度等要求非常高(gāo),這些都要求加工(gong)系統的可靠性要(yao)高。因而,也✉️對機床(chuáng)、夾具、刀具、 CAM 軟件等(děng)提出了極高的要(yao)求。
工件通常在瑞(rui)士自動車床、多主(zhu)軸機床和回轉工(gong)🏃♂️作台等國際先進(jin)的醫療器械加工(gōng)設備上加工。這些(xie)機床的🈲特點大都(dou)🏒是尺寸非常小、結(jié)構非常緊湊🐅。
醫療(liao)器械零部件加工(gong)的特點及其要求(qiú),無疑推動了加工(gong)💞技術以及解決方(fang)案的發展,以提高(gāo)中小企業加工醫(yī)用器械的競争力(li)及生産效率。
穩定(dìng)高效的刀具
一般(ban)來說,醫療器械行(hang)業與其他機械加(jia)工行業有三🈚點不(bú)同:
第一,對機床的(de)要求相對較高,像(xiang)瑞士自動車床、多(duō)主軸機床和回轉(zhuǎn)工作台等先進的(de)醫療器械加工♊設(she)備,與通常看到的(de)加工中心及車床(chuáng)完全不同,他♋們的(de)結構非常緊湊、尺(chi)寸也非常小。爲了(le)配合這些要求,刀(dāo)具♊的結構也🐉需要(yao)有特殊的設計,要(yào)求刀具的尺寸也(yě)要很小,同時還要(yào)保證刀具的剛性(xing)。像 SWISSCUT 系列專門針對(dui)凸輪式機床的設(shè)計,就減少了加工(gōng)區域狹👈小易産生(shēng)幹涉的問題,讓其(qi)可以很方便地從(cóng)刀杆的💰兩側更換(huan)刀片,高精度的刀(dāo)片和牢固的刀座(zuò)設計保證了較高(gāo)的重複🌏定位精☂️度(du)。 MINCUT 是 ISCRA 公司最新研發(fa)的刀具,既可用于(yu)車削,也可用于銑(xǐ)削♉,小規格刀☔具卻(que)具有高剛性,讓其(qí)可應用于多主軸(zhou)機床或者是加工(gong)中心上。
第二點是(shi),對加工效率的要(yao)求高,對于醫療器(qi)械而言,最最👄看重(zhòng)的就是加工效率(lü),也就是加工節拍(pāi),其要求在最短的(de)時間内,能夠更換(huàn)刀片。 MULTI-MASTER 變形金剛可(ke)換刀頭系列,隻需(xū)要幾秒鍾就可換(huàn)上不同的銑刀✏️頭(tóu)。快換刀頭的理念(nian),對加工效率具有(you)很好的保證。同時(shi)也要求刀具的壽(shou)命要盡可能的穩(wen)定、盡可能的長。應(yīng)盡😘可能采用高品(pǐn)💚質的刀具,兼具塗(tu)層、刃口、斷屑槽型(xíng)、刀具結構形式的(de)整體配合的。這樣(yàng),才能保證機床 24 小(xiao)時運轉,使得機床(chuang)以非常高的生産(chǎn)效率與市場上其(qi)他的競争對手進(jìn)行競争,從而取得(de)競争優勢!
第三,從(cóng)工件本身來說,它(tā)自身便與其他機(jī)械零部件有着很(hěn)大的區别。植入人(rén)體的醫療器械首(shǒu)先要求表面光潔(jié)度非常好,精度非(fei)常高,不能有任何(he)偏差,這就對刀具(jù)的刀片結構、刀片(piàn)的塗層都有及其(qí)🌈嚴格的要求。此外(wài),對刀片的重複定(dìng)位精度也有嚴⛷️格(gé)的眼球,使其可以(yǐ)在保證效率提高(gāo)的同時不會忽視(shi)高質量!
完整的解(jie)決方案
ISCAR 深入分析(xī)了醫學器械工業(yè)植入物的特點,爲(wei)了提高這💋些非常(chang)關鍵的元件的加(jiā)工性, ISCAR 設計制作了(le)針對此行業的特(tè)制刀具、刀片以及(ji)卷🔞屑槽以加工钛(tai)合金 Ti6Al4V 并獲取此領(lǐng)域所需的高精度(dù)的公差值。同時,爲(wèi)了配合此類零件(jiàn)制造商,降低他們(men)的成本,采用他們(men)已有的生産設備(bei), ISCAR 也提供特制定制(zhi)刀具以滿足不同(tong)場合的應用。
ISCAR 特制(zhi)的帶鋒利切削刃(ren)的整體硬質合金(jīn)立銑刀可用于凹(ao)型零件的加工并(bìng)免除毛刺。這些立(lì)銑刀能在半精加(jiā)工及精加工中,實(shi)現最大 0.01mm 餘量的抛(pao)光銑!同時還研發(fa)了應用于加工钛(tài)合金及不鏽🏃♂️鋼的(de)♊刀具 —— 基于超細晶(jing)粒基體進行 PVD 塗層(céng),實現了高切削速(sù)度 + 高進給的高速(sù)加工。其銑刀直徑(jing)小,編程中可采用(yòng)❗偏斜🤞加工策略,其(qí)優點在于獲得刀(dāo)具外徑上的切㊙️削(xue)速度,排屑流暢,切(qie)削區💁域接觸面積(jī)下,切削熱更低!
同(tóng)時研發部門還發(fā)現,車削應用在醫(yī)學器械工業中🍉,刀(dāo)片牌🈲号抑或卷屑(xiè)槽等都需要進行(hang)改進。爲滿足用戶(hù)需求,還專門研制(zhi)🈲了高品質的磨制(zhi)刀片,諸如 VCET 、 DCET 、 CCET 等,刀片(piàn)槽型爲 WF 。其先進生(shēng)産技術保障了此(cǐ)類改進刀片帶有(yǒu)抛光的💋卷屑⁉️槽,以(yǐ)實現半精加工及(jí)精加工的優越表(biao)面質量。在某些特(te)💞殊應用中,還提供(gong)帶 MD 卷屑槽的 VCGT 刀片(pian),以獲取高表面質(zhi)量。
其 JET-CUT 系列切斷刀(dāo),刀片寬度 3mm 和 4mm ,刀具(ju)壽命長,加工表面(mian)質量高。這些研發(fā)創新都源🙇♀️自♊其信(xin)念 —— 升級無極限,同(tong)時還已研制出基(jī)于 TANG-GRIP 系列的 HP 高壓冷(lěng)卻系統刀具。
采用(yòng)經過實踐證明過(guo)的工藝及刀具和(he)驗證過的切削參(cān)數🔴可以更及時地(dì)面對市場推出的(de)醫療器械零部件(jian)零部件加工。基✌️于(yú)多年在醫療器械(xie)行業的經驗,還推(tui)出了醫療器械行(háng)業的刀具套盒,配(pei)合🚶專用機床,共同(tóng)爲客戶提供完美(měi)的解決方案!
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