關于CNC加(jiā)工在醫(yī)療器械(xie)行業針(zhen)對難加(jiā)工材料(liào)的解💃🏻決(jué)💛方案

近幾(ji)年來 CNC 加(jia)工中的(de)醫療器(qì)械行業(ye)呈動态(tài)增長趨(qu)勢，醫療(liao)器械制(zhì)造🔞商們(men)也在持(chi)續尋覓(mì)更佳的(de)車削中(zhōng)心及良(liáng)好刀具(ju)，用以提(ti)升其在(zài)行業中(zhōng)的競争(zhēng)優勢，而(er)這些都(dōu)成爲刀(dao)具業、機(jī)床業、夾(jia)具業業(ye)務增長(zhǎng)的一大(da)重要的(de)渠道。而(er) ISCAR 伊斯卡(ka)正是看(kan)到了這(zhè)個巨大(da)的發展(zhan)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(yi)色列🐪的(de)總部成(cheng)立了一(yī)個專門(mén)的醫療(liao)器械行(háng)業刀具(jù)研發部(bu)門，有 7 名(ming)專業的(de)工程師(shī)專門從(cóng)事解決(jué)方案的(de)設計，他(tā)們都有(you)着豐🐅富(fù)的經驗(yàn)，并且從(cong)事醫療(liao)器械加(jiā)工刀具(jù)的研究(jiū)都超過(guò)了 12 年。截(jie)止到現(xian)在，其用(yòng)于醫療(liáo)器械行(háng)業的刀(dāo)具在公(gōng)司所有(yǒu)刀具🔴産(chǎn)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(nan)加工的(de)钛合金(jin)材料

90% 的(de)醫療器(qi)械植入(ru)部件由(yóu) Ti6Al4V 钛合金(jīn)制成，源(yuan)于輕質(zhì)、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(he)金 6AL-4V 成爲(wèi)醫用植(zhí)入器械(xie)的最常(cháng)用的材(cái)料。钛合(hé)金 6AL-4V 通常(cháng)用于髋(kuan)關節、骨(gǔ)螺釘、膝(xi)關節、接(jiē)骨闆、種(zhong)植牙、脊(ji)椎連接(jiē)元件等(deng)的制作(zuo)。

钛合金(jin)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(zai)刀具上(shàng)形成相(xiàng)對小的(de)接觸區(qū)域。另外(wai)，加工過(guò)程中的(de)高切削(xuē)力，同時(shi)結合切(qiē)屑流動(dòng)時的摩(mo)擦力，這(zhè)些因素(sù)都會導(dao)緻刀具(ju)局部切(qiē)削熱過(guò)高。而钛(tai)合金熱(re)傳導性(xing)差，導緻(zhi)産生的(de)熱量不(bu)能很好(hao)地傳導(dao)出去。于(yu)是🛀🏻，大量(liàng)的切削(xue)🥰熱集中(zhong)于切削(xuē)刃及刀(dāo)具表面(miàn)🤞。高的切(qiē)削力，切(qie)削熱會(huì)綜合引(yǐn)起月牙(ya)🤞窪的産(chǎn)生，同時(shí)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(guo)關，以及(ji)🤞刀具的(de)高損耗(hào)，對于企(qǐ)業來說(shuō)都是一(yi)個不得(dé)不考慮(lǜ)的問題(ti)。

钛合金(jīn)相對于(yu)鋼彈性(xìng)更佳是(shi)因其有(yǒu)相對低(dī)的彈性(xìng)模量。因(yīn)此，爲了(le)保障工(gong)件的反(fǎn)彈小，應(ying)避免切(qie)削力過(guò)大。薄壁(bi)件在刀(dao)具壓力(lì)下通常(chang)都會有(you)變形的(de)趨勢，同(tong)時還會(huì)✉️引起震(zhèn)顫、摩擦(ca)甚至公(gōng)差等問(wen)題。因此(ci)，解決這(zhe)🔞些問題(ti)的關鍵(jiàn)是保🎯證(zhèng)整個系(xi)統的剛(gāng)性，采用(yòng)鋒利的(de)切削刃(ren)、正确的(de)幾何形(xíng)體的刀(dao)具是非(fei)🏃常的有(you)必要的(de)！另外，钛(tai)合金具(ju)有在高(gāo)溫下與(yǔ)切削🌈刀(dao)具發生(sheng)🤟化學反(fǎn)應合金(jin)💜化的趨(qū)勢，其切(qiē)屑有焊(han)接到🌈刀(dao)具表面(mian)的趨勢(shi)📱。這些都(dou)是不得(dé)不考🐆慮(lǜ)的因素(sù)！

可靠緊(jin)湊的機(ji)床夾具(ju)

醫療器(qi)械加工(gong)設備需(xū)要具備(bèi)能加工(gong)由難加(jia)工材料(liao) ( 如钛合(hé)金或不(bu)鏽鋼 ) 制(zhi)成的、精(jing)度要求(qiu)高的小(xiao)而複雜(zá)的零件(jian)，例如加(jia)工骨頭(tóu)及🔴關節(jie)的替代(dai)件就相(xiang)當複雜(za)。由于被(bei)加工材(cái)料的切(qiē)削性能(néng)差，因此(cǐ)通常以(yi)棒料作(zuò)爲毛坯(pī)料 —— 這就(jiu)意味着(zhe)有大量(liàng)的金屬(shu)需要被(bei)去除。也(yě)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(yi)些麻煩(fan) —— 需要制(zhi)造複雜(zá)而昂貴(guì)的夾具(ju)。

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

醫療器(qì)械零部(bù)件工件(jiàn)材料、加(jiā)工精度(du)、表面光(guāng)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(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(chuáng)和回轉(zhuǎn)工作☎️台(tái)🌏等🈚國際(jì)先進的(de)醫療器(qi)械加工(gong)設備上(shàng)加工。這(zhe)🈲些機床(chuáng)的特點(diǎn)大都是(shi)尺寸非(fei)常小、結(jié)構非常(cháng)緊湊。

醫(yī)療器械(xie)零部件(jiàn)加工的(de)特點及(ji)其要求(qiu)，無疑推(tuī)動了加(jiā)工技術(shù)♉以及解(jie)決方案(àn)的發展(zhǎn)，以提高(gao)中小企(qǐ)業加工(gōng)醫用器(qì)械的競(jing)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(ye)有三✨點(dian)不同：

第(di)一，對機(jī)床的要(yào)求相對(duì)較高，像(xiàng)瑞士自(zì)動車床(chuáng)、多主👅軸(zhóu)機床和(he)回轉工(gōng)作台等(děng)先進的(de)醫療器(qì)械加工(gong)設備，與(yǔ)通🥵常看(kan)到的加(jia)工中心(xīn)及車床(chuáng)完全不(bú)同，他們(men)的結構(gòu)非常緊(jin)湊、尺📐寸(cùn)也非常(cháng)小。爲🏃‍♀️了(le)配合這(zhè)些要求(qiu)，刀具的(de)結構也(yě)需要有(yǒu)特殊的(de)設計，要(yào)求刀具(jù)的尺寸(cùn)也要很(hen)小，同時(shí)還要保(bǎo)證刀具(ju)的剛性(xing)。像 SWISSCUT 系列(lie)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(chan)生幹涉(shè)的問題(ti)，讓其可(kě)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(zhong)複定位(wei)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(yong)于銑削(xuē)，小㊙️規格(gé)刀具卻(què)具有高(gāo)剛性，讓(rang)其可應(yīng)用于多(duō)主軸機(ji)🌐床或者(zhe)是加工(gōng)中心上(shàng)。

第二點(dian)是，對加(jiā)工效率(lü)的要求(qiú)高，對于(yu)醫療器(qi)械而💃🏻言(yan)，最最看(kàn)🤟重的就(jiu)是加工(gōng)效率，也(ye)就是加(jiā)工節拍(pai)，其要求(qiú)在最短(duǎn)的時間(jian)内，能夠(gòu)更換刀(dao)片。 MULTI-MASTER 變形(xing)金剛可(ke)換刀頭(tóu)系列，隻(zhi)需要幾(jǐ)秒鍾就(jiu)可換上(shàng)不同的(de)銑刀頭(tóu)。快換刀(dao)頭的理(li)念，對加(jiā)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(yao)盡可能(néng)的㊙️穩定(dìng)、盡可能(néng)的長。應(ying)盡可能(néng)采用高(gāo)品質的(de)刀具，兼(jian)具塗層(ceng)、刃口、斷(duàn)屑槽🥰型(xíng)、刀具結(jie)構形式(shi)的整體(tǐ)配合的(de)。這樣，才(cai)能保證(zhèng)機床 24 小(xiǎo)時運轉(zhuan)，使得機(ji)床以非(fēi)常高的(de)生産效(xiào)率與市(shi)場上🐇其(qí)他的競(jing)📐争對手(shou)進行競(jing)争，從而(ér)取得競(jing)争優勢(shì)！

第三，從(cong)工件本(ben)身來說(shuō)，它自身(shēn)便與其(qi)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(xian)要求表(biao)面光潔(jié)度非常(chang)🤟好，精度(du)非常高(gāo)，不能有(yǒu)任何偏(piān)差，這就(jiu)對刀具(jù)的刀片(pian)☀️結構、刀(dao)㊙️片的塗(tu)層都有(you)及其🌍嚴(yan)格的要(yào)求。此外(wài)，對刀片(pian)的重🔞複(fu)定位精(jing)度也有(you)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(gāo)質量！

完(wán)整的解(jie)決方案(àn)

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

ISCAR 特(te)制的帶(dài)鋒利切(qiē)削刃的(de)整體硬(ying)質合金(jīn)立銑刀(dao)可用于(yú)✨凹🤟型零(ling)件的加(jia)工并免(miǎn)除毛刺(cì)。這些立(li)銑刀能(néng)在半精(jing)加工及(ji)精加工(gōng)中，實現(xiàn)最大 0.01mm 餘(yú)量的抛(pao)光銑！同(tong)時還研(yán)發了應(yīng)用于加(jiā)工钛合(he)金及🌈不(bú)鏽鋼的(de)🤟刀具 —— 基(jī)于超細(xì)晶粒基(jī)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(gong)。其銑刀(dāo)直徑小(xiao)，編程中(zhong)可采用(yòng)偏斜加(jiā)工策略(luè)，其優點(diǎn)在于獲(huò)得刀具(ju)外徑上(shàng)的切削(xue)速度，排(pái)屑流暢(chang)，切削區(qū)域接觸(chù)面積下(xia)，切削熱(rè)更低！

同(tóng)時研發(fa)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(deng)都需要(yao)進行改(gai)進。爲滿(mǎn)足用戶(hu)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(wèi) WF 。其先進(jìn)生産技(ji)術保障(zhang)了此類(lei)改進刀(dao)片帶有(you)抛光的(de)卷🙇‍♀️屑槽(cáo)，以實現(xian)半精加(jia)工及精(jing)加工的(de)優越表(biǎo)面質量(liàng)。在某些(xiē)特殊應(yīng)用中，還(hái)提供帶(dài) MD 卷屑槽(cao)的 VCGT 刀片(pian)，以獲取(qu)高表面(miàn)質量。

其(qí) JET-CUT 系列切(qiē)斷刀，刀(dao)片寬度(dù) 3mm 和 4mm ，刀具(jù)壽命長(zhang)，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(hai)已研制(zhi)出基于(yu) TANG-GRIP 系列的(de) HP 高壓冷(leng)卻系統(tǒng)刀具。

采(cai)用經過(guo)實踐證(zhèng)明過的(de)工藝及(ji)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(chang)推出的(de)醫療器(qì)械零部(bu)件零部(bù)件加工(gong)。基于多(duo)年在醫(yi)療器械(xie)行業☁️的(de)經驗，還(hai)推出了(le)醫療器(qi)械行業(ye)的刀具(jù)套盒，配(pei)合專用(yong)機床，共(gong)同爲客(ke)🈲戶提供(gòng)完美的(de)解決❄️方(fang)案！