關于CNC加(jiā)工在醫(yi)療器械(xiè)行業針(zhen)對難加(jia)工材料(liao)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(yè)呈動态(tai)增長趨(qū)勢，醫療(liáo)器械制(zhi)造商們(men)也在持(chí)續尋覓(mì)更佳的(de)車削中(zhong)心及良(liang)好刀具(jù)，用🈲以提(tí)升其在(zài)行業中(zhong)的競争(zheng)優勢，而(ér)這些都(dōu)成爲刀(dāo)具業、機(ji)床業、夾(jia)具業業(yè)務增長(zhǎng)的一大(dà)重要的(de)渠道㊙️。而(er) ISCAR 伊斯卡(ka)正是看(kan)到了這(zhe)個巨大(dà)的發展(zhan)前景，投(tóu)入了🌍大(da)量的人(ren)力和物(wù)力，來研(yán)發醫療(liáo)器械加(jia)工專用(yong)刀具。爲(wei)此其🐆特(tè)意❌在以(yi)🈲色列的(de)總部成(chéng)立了一(yi)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(cóng)事解決(jué)方案的(de)設計，他(ta)們👌都有(yǒu)着豐富(fù)的經驗(yàn)，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(xiàn)在，其用(yòng)于醫療(liáo)器械行(háng)業的刀(dao)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(yù)計在今(jīn)後 2 ～ 3 年，這(zhe)個比重(zhong)将會上(shàng)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(rù)部件由(yóu) Ti6Al4V 钛合金(jīn)制成，源(yuán)于輕質(zhì)、高強度(dù)及高的(de)生物相(xiang)容性，因(yin)其這些(xie)特性，使(shi)得钛合(he)金 6AL-4V 成爲(wei)醫用植(zhí)入器械(xie)的最常(cháng)用的材(cái)料。钛合(he)金 6AL-4V 通常(chang)用于髋(kuān)關節、骨(gǔ)螺釘、膝(xī)關節、接(jiē)骨闆、種(zhǒng)植牙、脊(jǐ)椎連🛀🏻接(jiē)元件等(deng)的制作(zuò)。

钛合金(jin)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(da)，産❌生的(de)切屑薄(bao)，并會在(zài)刀具上(shang)形成相(xiang)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(zhe)些因素(su)都會導(dǎo)緻刀具(ju)局部切(qiē)削熱過(guò)高。而钛(tai)合金熱(rè)傳導性(xìng)❓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(liang)的切削(xue)熱集中(zhong)于切削(xue)刃及刀(dao)具表面(miàn)。高的切(qie)削力，切(qie)削熱會(huì)綜合引(yǐn)💋起月牙(yá)💘窪的産(chǎn)生，同時(shi)還會引(yǐn)起刀具(jù)的快速(su)失效。這(zhe)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(qǐ)🔅業來說(shuō)都是一(yi)個不得(dé)不考慮(lü)的問題(ti)。

钛合金(jin)相對于(yu)鋼彈性(xing)更佳是(shi)因其有(you)相對低(di)的彈性(xìng)模量。因(yin)此，爲了(le)保障工(gong)件的反(fan)彈小，應(yīng)避免切(qiē)削力過(guo)大。薄📐壁(bì)件在刀(dao)具壓力(li)下通常(chang)都會有(yǒu)變形的(de)👉趨勢，同(tóng)時還會(huì)引起震(zhen)顫、摩擦(cā)🛀🏻甚至公(gōng)差等問(wèn)題。因此(cǐ)，解決這(zhè)些問題(tí)的📧關鍵(jian)是保證(zhèng)整個系(xì)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(yǒu)必要的(de)！另外，钛(tài)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(qie)屑有焊(hàn)接到刀(dao)具表面(miàn)的趨勢(shi)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻。這些都(dōu)是不得(de)不🌍考慮(lǜ)的因素(su)！

可靠緊(jǐn)湊的機(ji)床夾具(jù)

醫療器(qì)械加工(gong)設備需(xū)要具備(bèi)能加工(gōng)由難加(jiā)工材🧡料(liào) ( 如钛合(hé)金或不(bu)鏽鋼 ) 制(zhì)成的、精(jīng)度要求(qiú)高的小(xiǎo)而複雜(za)的零件(jiàn)，例如加(jia)工骨頭(tóu)及關節(jiē)的替代(dai)件就相(xiàng)當複雜(za)。由于被(bei)加工材(cái)料的切(qiē)削性能(neng)差，因此(ci)通常以(yǐ)棒料作(zuò)爲毛坯(pi)料 —— 這就(jiù)意味着(zhe)有大量(liàng)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(dàn)這也增(zeng)加了一(yi)些麻煩(fán) —— 需要制(zhi)造複雜(za)而昂貴(guì)的夾具(jù)。

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

醫療器(qi)械零部(bù)件工件(jiàn)材料、加(jiā)工精度(dù)、表面光(guāng)潔度等(deng)要求非(fēi)常高，這(zhè)些都要(yao)求加工(gong)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(deng)提出了(le)極高的(de)要求。

工(gōng)件通常(cháng)在瑞士(shi)自動車(che)床、多主(zhu)軸機床(chuang)和回轉(zhuan)工作台(tái)等國💛際(jì)先進的(de)醫療器(qi)械加工(gōng)設備上(shàng)加工。這(zhe)💞些機床(chuang)的特點(diǎn)📱大都🏃‍♂️是(shì)尺寸非(fei)常小、結(jié)構非常(cháng)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(tui)動了加(jiā)⛷️工技💚術(shù)♊以及解(jie)決方案(an)的發展(zhǎn)，以提高(gao)中小企(qi)業加工(gōng)醫用器(qi)💋械的競(jing)争力及(jí)生産效(xiao)率。

穩定(dìng)高效的(de)刀具

一(yi)般來說(shuō)，醫療器(qi)械行業(ye)與其他(tā)機械加(jiā)工行業(ye)有三✍️點(dian)不同：

第(di)一，對機(jī)床的要(yao)求相對(dui)較高，像(xiàng)瑞士自(zi)動車床(chuang)、多主軸(zhou)機床和(he)回轉工(gong)作台等(děng)先進的(de)醫療器(qì)械加工(gōng)設備，與(yu)通常看(kan)到的加(jiā)工中心(xin)及車床(chuang)完全不(bu)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(zhe)些‼️要求(qiú)，刀具🔞的(de)結構也(yě)需要有(you)特殊的(de)設計，要(yào)求刀具(ju)✨的尺寸(cun)也要很(hěn)小，同時(shí)還要保(bǎo)證刀具(ju)♊的剛性(xìng)。像 SWISSCUT 系列(lie)專門針(zhēn)對凸輪(lun)式機床(chuáng)的設計(jì)，就減少(shǎo)了加工(gong)區域🔴狹(xiá)小易産(chan)生幹涉(she)的問題(tí)，讓其可(kě)以很方(fang)便地從(cong)刀杆的(de)🔴兩側更(geng)換刀片(piàn)，高精度(du)的刀片(pian)和牢固(gu)的刀座(zuò)設計保(bǎo)證了較(jiao)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(jù)，既可用(yòng)于車削(xue)，也可用(yòng)于銑削(xuē)㊙️，小規格(ge)刀具卻(que)具有高(gāo)剛性，讓(ràng)其可應(ying)用于多(duo)主軸機(jī)床或者(zhe)是加工(gong)中心上(shang)。

第二點(diǎn)是，對加(jiā)工效率(lü)的要求(qiu)高，對于(yú)醫療器(qi)械而言(yan)，最最👨‍❤️‍👨看(kan)重的就(jiu)是加工(gong)效率，也(ye)就是加(jia)工節拍(pāi)，其要求(qiu)在最短(duǎn)的時間(jiān)内，能夠(gòu)更換刀(dao)片。 MULTI-MASTER 變形(xíng)金剛可(kě)換刀頭(tóu)系列，隻(zhī)需要幾(ji)秒鍾就(jiu)可換上(shàng)不同的(de)銑刀🤟頭(tou)。快換刀(dāo)頭的理(lǐ)念，對加(jiā)工效率(lü)具有很(hěn)好的保(bao)證。同時(shí)也要求(qiú)刀具的(de)壽命要(yao)盡可能(neng)的穩定(dìng)、盡可能(néng)的長。應(ying)盡可能(neng)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(jie)構形式(shì)的整體(tǐ)配合🏃‍♀️的(de)。這樣，才(cai)能保證(zhèng)機床 24 小(xiao)時運轉(zhuan)，使得機(ji)床以非(fēi)常高的(de)生産效(xiao)率與市(shì)場上其(qi)他🏃🏻的競(jìng)争對手(shou)進行競(jing)争，從而(ér)取得競(jing)争優勢(shi)！

第三，從(cong)工件本(ben)身來說(shuō)，它自身(shēn)便與其(qi)他機械(xie)零部⚽件(jian)有着很(hěn)大的區(qu)别。植入(rù)人體的(de)醫療器(qì)械首先(xiān)要求表(biǎo)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(pian)結構、刀(dao)片的塗(tu)層都有(you)及其嚴(yán)格的要(yao)求。此外(wài)，對刀片(pian)的重複(fu)定位精(jīng)度也有(you)嚴格的(de)眼球，使(shǐ)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(wán)整的解(jiě)決方案(àn)

ISCAR 深入分(fen)析了醫(yī)學器械(xie)工業植(zhi)入物的(de)特點，爲(wei)了提高(gao)這🐉些非(fei)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(pian)以及卷(juàn)🆚屑槽以(yi)✔️加🌈工钛(tai)合金 Ti6Al4V 并(bing)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(he)此類🤞零(ling)件制造(zao)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(zhì)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(qie)削刃的(de)整體硬(ying)質合金(jin)立銑刀(dāo)可用于(yu)凹型零(ling)☎️件的加(jiā)工并免(mian)除毛刺(ci)。這些立(lì)銑刀能(neng)在半精(jīng)加工及(jí)精加工(gong)中，實現(xiàn)最大 0.01mm 餘(yú)量的抛(pāo)光銑！同(tóng)時還研(yan)發了應(yīng)用于加(jiā)工钛合(he)金及不(bú)鏽鋼的(de)❤️刀具 —— 基(ji)于超細(xi)晶粒基(ji)體進行(hang) PVD 塗層，實(shi)現了高(gao)切削速(sù)度 + 高進(jìn)給的高(gāo)速加工(gong)。其銑刀(dāo)直徑小(xiǎo)，編程中(zhong)可采用(yòng)偏⚽斜加(jia)🚩工策略(luè)，其優點(dian)在于獲(huò)得刀具(ju)外徑上(shang)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(re)更低！

同(tóng)時研發(fa)部門還(hai)發現，車(chē)削應用(yòng)在醫學(xue)器械工(gōng)業中，刀(dao)片牌⚽号(hào)抑或卷(juan)屑槽等(deng)都需要(yào)進行改(gai)進。爲滿(mǎn)足用戶(hu)需求，還(hai)專門🈚研(yan)制了高(gao)品質的(de)磨制刀(dao)片，諸⁉️如(rú) VCET 、 DCET 、 CCET 等，刀片(pian)槽型爲(wei) WF 。其先進(jìn)生産技(jì)術保障(zhàng)了此類(lei)改進刀(dāo)片帶有(yǒu)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(ying)用中，還(hai)提供帶(dài) MD 卷屑槽(cáo)的 VCGT 刀片(piàn)，以獲取(qu)高表面(mian)質量。

其(qí) JET-CUT 系列切(qie)斷刀，刀(dao)片寬度(du) 3mm 和 4mm ，刀具(jù)壽命長(zhǎng)，加工表(biao)面質量(liàng)高。這些(xiē)研發創(chuàng)新都源(yuan)自🥵其信(xìn)念 —— 升級(jí)無極限(xiàn)，同時還(hai)已研制(zhi)出基于(yú) TANG-GRIP 系列的(de) HP 高壓冷(leng)卻系統(tong)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(guo)的切削(xuē)參數可(ke)以更及(jí)時地面(mian)對市場(chǎng)推出的(de)醫療器(qi)械零部(bu)件零部(bù)件加工(gong)。基⭐于多(duo)年在醫(yī)療器械(xiè)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(pèi)合專用(yong)機床，共(gong)同爲客(ke)戶提供(gong)完美的(de)解決🆚方(fang)案！