關于(yu)CNC加工在(zai)醫療器(qi)械行業(yè)針對難(nan)加狠狠❌撸我喜欢㊙️工材(cai)料的解(jiě)決方案(an)

近(jìn)幾年來(lái) CNC 加工中(zhong)的醫療(liao)器械行(háng)業呈動(dòng)态增長(zhang)趨勢，醫(yi)療器械(xie)制造商(shang)們也在(zai)持續尋(xún)覓更佳(jiā)的車削(xuē)中心及(jí)良好刀(dao)具，用以(yi)提升其(qi)🚩在行業(ye)中的競(jing)争優勢(shì)，而這些(xiē)都成爲(wèi)刀具業(ye)、機床業(yè)、夾具業(yè)業務增(zēng)長的一(yi)大重要(yào)的渠道(dao)。而 ISCAR 伊斯(si)卡正是(shì)看到了(le)這個巨(ju)大的發(fa)展前景(jing)，投入了(le)大量的(de)人💋力和(hé)物力，來(lái)研發醫(yī)療器械(xie)加工專(zhuan)用刀具(ju)。爲此其(qi)特意在(zai)以🐅色列(liè)🏒的總部(bù)成立了(le)一個專(zhuan)門✌️的醫(yi)療器械(xie)行業刀(dāo)具研發(fa)部門，有(yǒu) 7 名專業(ye)的工程(chéng)師專門(men)從事解(jie)決方案(àn)的設計(jì)，他們都(dou)🎯有着豐(fēng)☂️富的經(jīng)驗，并且(qiě)從事醫(yī)療器械(xie)加工刀(dāo)具的研(yán)究都超(chāo)過了 12 年(nián)。截止到(dào)現在，其(qi)用于醫(yi)療器械(xie)行業的(de)刀具在(zài)公司所(suo)有刀具(jù)産品中(zhong)的比重(zhòng)約爲 6% ～ 7% ，并(bìng)預計在(zài)今後 2 ～ 3 年(nian)，這個比(bi)重将會(huì)上升至(zhì) 10% ～ 12% 。

難加工(gōng)的钛合(hé)金材料(liào)

90% 的醫療(liao)器械植(zhi)入部件(jian)由 Ti6Al4V 钛合(hé)金制成(chéng)，源于輕(qīng)質、高強(qiang)度及高(gao)的生物(wu)相容性(xìng)，因其這(zhè)些特性(xing)，使得钛(tai)合金 6AL-4V 成(cheng)爲醫用(yong)植入器(qì)械的最(zui)常用的(de)材料。钛(tai)合金 6AL-4V 通(tōng)常用于(yu)髋關節(jie)、骨螺釘(dìng)、膝關節(jiē)、接骨闆(pǎn)、種植牙(ya)、脊椎連(lián)接元📧件(jian)等的制(zhì)作。

钛合(he)金具有(yǒu)的特性(xing)之一是(shi)加工硬(yìng)化。在加(jia)工過程(chéng)剪切角(jiao)大，産生(sheng)的切屑(xie)薄，并會(hui)在刀具(jù)上形成(chéng)相對小(xiao)的接觸(chu)區域。另(lìng)外💛，加工(gōng)過程中(zhōng)的高切(qie)削力，同(tóng)時⚽結合(he)切屑流(liú)動🔱時的(de)摩擦力(lì)，這些因(yin)素都會(huì)導緻刀(dāo)具局部(bu)切削熱(rè)過高。而(er)钛合金(jin)熱傳導(dǎo)性差，導(dao)緻産♻️生(sheng)的熱量(liang)不🆚能很(hen)好地傳(chuán)導出去(qu)。于是，大(dà)量的切(qie)削👣熱集(jí)中于切(qiē)☀️削刃及(jí)刀具表(biao)面。高的(de)切削力(lì)，切削熱(re)會綜合(he)引起月(yuè)牙窪的(de)産生，同(tong)時還會(huì)引起刀(dāo)具的快(kuai)速失效(xiao)。這些因(yin)素導緻(zhi)的産品(pǐn)質量不(bú)過關，以(yǐ)及刀具(ju)的高🏒損(sǔn)耗，對于(yú)企業來(lai)說都是(shi)一個不(bú)得不考(kao)🎯慮的問(wèn)題。

钛合(he)金相對(duì)于鋼彈(dan)性更佳(jia)是因其(qi)有相對(duì)低的彈(dan)性模量(liàng)💔。因此，爲(wèi)了保障(zhang)工件的(de)反彈小(xiǎo)，應避免(mian)切削🌈力(lì)過大。薄(bao)壁件在(zai)刀具壓(yā)力下通(tōng)常都會(hui)有變形(xing)的🥰趨勢(shi)，同時還(hái)會引起(qi)震顫、摩(mó)擦甚至(zhì)公差等(deng)問題。因(yīn)此，解決(jue)這些問(wèn)題的關(guān)鍵是保(bǎo)證整個(gè)系統的(de)剛性，采(cǎi)用鋒利(lì)的切削(xue)刃、正确(que)的幾何(hé)形體❤️的(de)刀具是(shi)非⭐常的(de)有必要(yao)的！另外(wai)，钛合金(jin)具👈有在(zai)高溫下(xià)與💋切削(xuē)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻刀具發(fa)生化學(xue)反應合(he)金化的(de)趨勢，其(qí)切屑有(you)焊接到(dào)刀具表(biǎo)面的趨(qū)勢㊙️。這些(xie)都是不(bú)得不🔱考(kǎo)慮的因(yin)素！

可靠(kao)緊湊的(de)機床夾(jia)具

醫療(liao)器械加(jiā)工設備(bèi)需要具(ju)備能加(jia)工由難(nan)加工材(cai)👨‍❤️‍👨料 ( 如钛(tai)合金或(huò)不鏽鋼(gāng) ) 制成的(de)、精度要(yào)求高的(de)小而複(fú)雜的零(líng)件，例如(ru)加工骨(gǔ)頭及關(guan)節的替(ti)代件就(jiu)相當複(fú)雜。由于(yu)被加工(gong)材料的(de)切削🈚性(xing)能差，因(yin)此通常(chang)以棒料(liao)作爲毛(mao)坯料 —— 這(zhè)就意味(wei)着有大(da)量的金(jīn)屬需要(yao)被去除(chú)。也有一(yī)部分零(ling)件被鑄(zhù)造成接(jie)近成品(pǐn)的形狀(zhuang)，但這也(yě)增加了(le)一些🔞麻(ma)煩 —— 需要(yao)制造複(fú)雜而昂(ang)貴的夾(jia)具。

增加(jia)加工複(fu)雜性的(de)另一因(yīn)素是公(gōng)差範圍(wei)窄。

醫療(liáo)器械零(líng)部件工(gōng)件材料(liào)、加工精(jing)度、表面(mian)光潔度(dù)等要求(qiú)非🔞常高(gao)，這些都(dou)要求加(jiā)工系統(tong)的可靠(kào)性要高(gao)。因而，也(ye)對機床(chuang)、夾具、刀(dao)具、 CAM 軟件(jiàn)等提出(chu)了極高(gao)的要求(qiú)。

工件通(tong)常在瑞(rui)士自動(dòng)車床、多(duo)主軸機(jī)床和回(hui)轉工🈚作(zuò)台等國(guo)際先進(jìn)的醫療(liao)器械加(jia)工設備(bèi)上加工(gong)。這些機(jī)床的特(tè)點大都(dou)是尺寸(cùn)非常小(xiao)、結構非(fei)常緊湊(còu)。

醫療器(qi)械零部(bù)件加工(gōng)的特點(diǎn)及其要(yao)求，無疑(yí)推動了(le)☂️加工技(jì)術以及(jí)解決方(fāng)案的發(fā)展，以提(ti)高中小(xiao)企🥰業加(jiā)工醫用(yong)器械的(de)競争力(lì)及生産(chǎn)效率。

穩(wen)定高效(xiao)的刀具(jù)

一般來(lai)說，醫療(liao)器械行(hang)業與其(qi)他機械(xie)加工行(háng)業有🏃‍♀️三(sān)點不☔同(tóng)🤞：

第一，對(dui)機床的(de)要求相(xiang)對較高(gao)，像瑞士(shì)自動車(chē)床、多主(zhǔ)軸🧑🏾‍🤝‍🧑🏼機床(chuang)和回轉(zhuan)工作台(tái)等先進(jìn)的醫療(liao)器械加(jiā)工設備(bei)，與通常(chang)看⭕到的(de)加工中(zhōng)心及車(chē)床完全(quán)不同，他(tā)們的結(jie)構非常(cháng)緊湊、尺(chi)寸也非(fei)常小。爲(wèi)🔆了配合(hé)這些要(yao)求，刀具(jù)的結構(gou)也需要(yào)有特👈殊(shū)的設計(jì)👉，要求刀(dāo)具的尺(chi)寸也要(yao)很小，同(tong)時還要(yào)保證刀(dao)具的剛(gāng)性。像 SWISSCUT 系(xì)列專門(men)針對凸(tu)輪式機(ji)床的設(she)計，就減(jiǎn)少了加(jiā)工區域(yu)狹小易(yì)産生幹(gan)涉的問(wèn)題，讓其(qi)可以很(hen)方便地(di)從刀杆(gan)的兩側(ce)更換刀(dao)片，高精(jing)度的刀(dāo)片和牢(láo)固的刀(dāo)座設計(ji)保證了(le)較高的(de)重複定(ding)位精💰度(du)。 MINCUT 是 ISCRA 公司(si)最新研(yan)發的刀(dāo)具，既可(kě)用于車(chē)削，也可(kě)用于銑(xi)削👉，小🈲規(gui)🌐格刀具(jù)卻具有(yǒu)高剛性(xìng)，讓其可(kě)應用于(yú)多主軸(zhóu)機床或(huò)者是加(jia)工中心(xin)上。

第二(èr)點是，對(duì)加工效(xiao)率的要(yao)求高，對(duì)于醫療(liáo)器械而(er)言，最最(zui)⛱️看🔞重的(de)就是加(jiā)工效率(lǜ)，也就是(shì)加工節(jiē)拍，其要(yào)求👈在最(zui)短的時(shi)間内，能(néng)夠更換(huan)刀片。 MULTI-MASTER 變(biàn)形金剛(gang)可換刀(dao)頭系列(lie)，隻需要(yào)幾秒鍾(zhong)就可換(huan)上不同(tong)的銑刀(dāo)頭。快換(huàn)刀頭的(de)理念，對(dui)加工效(xiào)率具有(yǒu)很好👌的(de)保♊證。同(tóng)時也要(yào)求刀具(jù)的壽命(mìng)要盡可(ke)能的穩(wen)定、盡💰可(ke)能的長(zhǎng)。應盡可(ke)能采用(yòng)高品質(zhì)的刀具(ju)，兼⛱️具塗(tu)層、刃口(kou)、斷屑槽(cáo)型、刀具(jù)結🐆構形(xing)式的整(zhěng)體配合(he)的。這樣(yàng)，才能保(bao)證機床(chuáng) 24 小時運(yun)轉，使得(dé)機床以(yi)非常高(gāo)的生産(chǎn)效率與(yǔ)市場🌂上(shang)其他🐅的(de)競争對(duì)手進行(háng)競争，從(cong)而取得(dé)競争優(yōu)勢！

第三(san)，從工件(jiàn)本身來(lái)說，它自(zì)身便與(yǔ)其他機(jī)械零部(bù)件有着(zhe)很大的(de)區别。植(zhí)入人體(tǐ)的醫療(liao)器械首(shou)先要🈲求(qiú)表面光(guang)潔度非(fei)常好，精(jing)度非常(chang)高，不能(neng)有任何(he)偏差，這(zhe)就對刀(dāo)具的刀(dāo)片結構(gòu)、刀片的(de)塗層都(dōu)有及其(qi)嚴格的(de)要求。此(cǐ)外，對刀(dāo)片的重(zhòng)複定位(wèi)精度也(yě)有嚴✍️格(gé)的眼球(qiu)，使其可(kě)以在保(bao)證效率(lǜ)提高的(de)同時不(bú)會⁉️忽視(shì)高質量(liàng)👌！

完整的(de)解決方(fang)案

ISCAR 深入(rù)分析了(le)醫學器(qi)械工業(ye)植入物(wù)的特點(diǎn)，爲了提(tí)高這🎯些(xie)非常關(guan)鍵的元(yuán)件的加(jia)工性， ISCAR 設(she)計制作(zuo)了針對(dui)此行業(ye)的特制(zhi)刀具、刀(dāo)片以及(ji)卷💋屑槽(cáo)以加工(gong)✌️钛合金(jin) Ti6Al4V 并獲取(qǔ)此領域(yù)所需的(de)高精度(du)的公差(chà)值。同時(shi)，爲了配(pèi)合此類(lèi)零🏃🏻‍♂️件制(zhi)造商，降(jiàng)低他們(men)的成本(ben)，采用他(tā)們已有(you)的生産(chan)設備， ISCAR 也(yě)提供特(tè)制定制(zhì)刀具以(yi)滿足不(bu)同場合(he)的應用(yòng)。

ISCAR 特制的(de)帶鋒利(li)切削刃(ren)的整體(ti)硬質合(he)金立銑(xi)刀可🐪用(yong)于凹型(xing)零件的(de)加工并(bing)免除毛(mao)刺。這些(xie)立銑刀(dāo)能在半(ban)⛷️精加工(gōng)及精加(jia)🈲工中，實(shi)現最大(da) 0.01mm 餘量的(de)抛光銑(xi)！同時還(hái)研發了(le)應用于(yú)加工钛(tài)合金及(ji)💘不鏽鋼(gāng)的刀具(ju) —— 基于超(chao)細晶粒(li)基體進(jìn)行 PVD 塗層(ceng)，實現了(le)高切削(xue)速度 + 高(gāo)進給的(de)高速加(jiā)工。其銑(xi)刀直徑(jìng)小，編程(cheng)中可采(cǎi)用偏斜(xié)😍加工策(ce)略，其優(you)點在于(yú)獲得刀(dao)具外徑(jing)上的切(qie)削速度(dù)，排🚶屑流(liu)🔴暢，切削(xue)區☁️域接(jie)觸面積(ji)下，切削(xuē)熱更低(di)！

同時研(yán)發部門(mén)還發現(xiàn)，車削應(ying)用在醫(yi)學器械(xie)工業中(zhōng)，刀片牌(pái)号🔞抑或(huo)卷屑槽(cao)等都需(xu)要進行(háng)改進。爲(wèi)滿足用(yòng)戶需求(qiú)，還專門(men)研制⛹🏻‍♀️了(le)高品質(zhi)的磨制(zhi)刀片，諸(zhu)如 VCET 、 DCET 、 CCET 等，刀(dāo)片槽型(xíng)爲 WF 。其先(xian)進生産(chan)技術保(bao)障了此(ci)類改進(jìn)刀片帶(dài)有抛光(guang)💛的卷屑(xie)槽，以實(shi)現半精(jing)加工及(ji)精加工(gōng)的優越(yue)表面質(zhì)量🌈。在某(mou)些特💯殊(shū)應用中(zhong)，還提供(gòng)帶 MD 卷屑(xie)槽的 VCGT 刀(dāo)片，以獲(huò)取高表(biǎo)面質量(liang)。

其 JET-CUT 系列(lie)切斷刀(dao)，刀片寬(kuān)度 3mm 和 4mm ，刀(dāo)具壽命(mìng)長，加工(gong)表面質(zhì)量高。這(zhe)些研發(fa)創新都(dou)源自其(qí)信念 —— 升(sheng)級無極(ji)限，同時(shí)還已研(yán)制出基(jī)于 TANG-GRIP 系列(lie)的 HP 高壓(yā)冷卻系(xi)統刀具(jù)。

采用經(jing)過實踐(jian)證明過(guo)的工藝(yì)及刀具(ju)和驗證(zhèng)過的切(qiē)削參數(shù)可以更(gèng)及時地(dì)面對市(shì)場推出(chu)的醫療(liao)器♊械零(líng)部件零(ling)部件加(jiā)🈲工。基于(yú)多年在(zai)醫療器(qì)械行業(yè)⛷️的經驗(yàn)，還推出(chu)了醫療(liáo)器械行(hang)業的刀(dao)具套盒(hé)，配合專(zhuān)用機床(chuáng)，共同爲(wèi)客戶提(ti)供完美(mei)的解決(jué)㊙️方案！