關(guān)于CNC加工在醫(yi)療器械行特种🔞部队2bd❌業(yè)針對難加工(gōng)材料的解🐉決(jué)方案

近(jìn)幾年來 CNC 加工(gōng)中的醫療器(qi)械行業呈動(dòng)态增長趨勢(shì)，醫療器械制(zhì)🌍造商們也在(zai)持續尋覓更(gèng)佳的車削中(zhong)心及良好刀(dāo)具，用以提升(sheng)其在行業中(zhong)的競争優勢(shì)，而這些都成(cheng)爲刀具業🐇、機(jī)床業、夾具業(ye)業務增長的(de)一大重要的(de)渠道。而 ISCAR 伊斯(si)卡正是看到(dao)了這個巨大(dà)的發展前景(jing)，投入了㊙️大量(liang)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼的人😄力和物(wù)力，來研發醫(yī)療器械加工(gōng)專用刀具。爲(wei)☀️此其特意在(zai)以🚶‍♀️色列的總(zǒng)部成立了一(yī)個專門🥰的醫(yi)療器械行業(yè)刀具♍研發部(bu)門，有 7 名專業(yè)的工程師專(zhuān)門從事解決(jue)方案的設計(jì)，他們都有着(zhe)豐富的經驗(yan)，并且從事醫(yī)療器械加工(gōng)刀具的研究(jiū)都🤩超過了 12 年(nián)。截止到現在(zài)，其用于醫療(liao)器械行業的(de)刀具在公😘司(sī)👉所有刀具産(chǎn)品中的比重(zhong)約爲 6% ～ 7% ，并預計(ji)在今後 2 ～ 3 年，這(zhe)個比重将會(huì)上升至 10% ～ 12% 。

難加(jia)工的钛合金(jin)材料

90% 的醫療(liáo)器械植入部(bu)件由 Ti6Al4V 钛合金(jin)制成，源于輕(qing)質、高強度及(ji)高的生物相(xiàng)容性，因其這(zhè)些特性，使得(dé)钛合金 6AL-4V 成爲(wei)醫用植入器(qì)械的最常用(yòng)的材料。钛合(hé)金 6AL-4V 通常用于(yu)髋關節、骨螺(luó)釘、膝關節、接(jiē)骨闆、種植牙(yá)、脊椎🈚連♋接元(yuán)件等的制作(zuò)。

钛合金具有(you)的特性之一(yī)是加工硬化(hua)。在加工過程(chéng)剪切角大，産(chan)🌐生的切屑薄(bao)，并會在刀具(jù)上形成相對(dui)小的接觸區(qū)域📱。另外，加工(gōng)過程中的高(gao)切削力，同時(shi)結合切屑流(liú)動時的摩🥰擦(cā)力，這些因素(su)都會導緻刀(dao)具局部切㊙️削(xue)熱過高。而钛(tai)合金熱傳導(dao)性差，導緻産(chǎn)生的熱量不(bú)能很好地傳(chuán)導出去。于是(shi)🐪，大量的切削(xuē)⛷️熱集中于切(qiē)削刃及刀具(ju)表面。高的切(qiē)削力，切💘削熱(rè)會綜合引起(qǐ)月牙♈窪的産(chǎn)生，同時還會(huì)引起刀具的(de)快速失效。這(zhe)些因素導緻(zhi)的産品質量(liàng)☁️不👉過關，以及(ji)刀具的高⁉️損(sǔn)耗，對于企業(ye)來說都是一(yī)個不得不考(kao)❌慮的問題。

钛(tai)合金相對于(yu)鋼彈性更佳(jiā)是因其有相(xiàng)對低的彈性(xing)模量㊙️。因🌈此，爲(wei)了保障工件(jiàn)的反彈小，應(ying)避免切削力(li)過大。薄壁件(jiàn)❄️在刀具壓力(lì)下通常都會(hui)有變形的趨(qū)勢，同時還會(hui)引起震顫、摩(mo)擦甚至公差(chà)等問題。因此(cǐ)，解決這些問(wèn)題的關鍵是(shì)保證整個系(xì)統的剛性💁，采(cǎi)用鋒利的切(qie)削刃、正确的(de)幾何形體🚩的(de)刀具是非常(cháng)的有必要的(de)！另外，钛合金(jīn)具❓有在高溫(wen)下與切削刀(dāo)具發生化學(xue)反應合金化(hua)的趨勢，其切(qiē)屑有焊接到(dào)刀具表面的(de)趨勢❓。這些都(dōu)是不得不考(kǎo)慮的因素！

可(ke)靠緊湊的機(jī)床夾具

醫療(liao)器械加工設(shè)備需要具備(bei)能加工由難(nán)加工材✌️料 ( 如(ru)钛合金或不(bú)鏽鋼 ) 制成的(de)、精度要求高(gao)的小而複雜(za)的零件，例如(rú)加工💃🏻骨頭💔及(ji)關節🈲的替代(dai)件就相當複(fu)雜。由于被加(jia)工材料的切(qie)削性能差，因(yīn)此通常以棒(bang)料作爲毛坯(pi)料 —— 這就意味(wèi)着有大量的(de)金屬需要被(bèi)去除。也有一(yī)部分零♻️件被(bei)鑄造成接近(jìn)成品的形狀(zhuàng)，但這也增加(jiā)了一些麻煩(fan) —— 需要制造複(fú)雜而昂貴的(de)夾具。

增加加(jiā)工複雜性的(de)另一因素是(shi)公差範圍窄(zhǎi)。

醫療器械零(líng)部件工件材(cai)料、加工精度(dù)、表面光潔度(dù)等要求非常(chang)高，這些都要(yào)求加工系統(tǒng)的可靠性要(yao)高。因而，也對(duì)機床、夾具、刀(dāo)具、 CAM 軟件等提(tí)出了極高的(de)要求。

工件通(tong)常在瑞士自(zi)動車床、多主(zhu)軸機床和回(huí)轉工作台等(děng)🈚國際先進的(de)醫療器械加(jiā)工設備上加(jiā)工。這些機床(chuáng)的😄特點大都(dōu)是尺寸非常(chang)小、結構非常(cháng)緊湊。

醫療器(qì)械零部件加(jia)工的特點及(jí)其要求，無疑(yí)推動了加工(gōng)技術以及解(jiě)決方案的發(fā)展，以提高中(zhong)小企🌐業加工(gōng)醫🐇用器械的(de)競争📧力及生(sheng)産效率。

穩定(ding)高效的刀具(ju)

一般來說，醫(yi)療器械行業(ye)與其他機械(xiè)加工行業有(yǒu)三點不同：

第(dì)一，對機床的(de)要求相對較(jiao)高，像瑞士自(zì)動車床、多主(zhǔ)🍉軸機床和☎️回(hui)轉工作台等(děng)先進的醫療(liao)器械加工設(shè)備，與通常看(kan)💞到的加工⛷️中(zhōng)心及車床完(wan)全不同，他們(men)的結構非常(cháng)緊湊、尺💰寸也(yě)非常小。爲了(le)配合這些要(yao)求，刀具的結(jié)構也需要有(yǒu)特殊的設計(ji)，要求刀具的(de)尺寸也要很(hen)小，同時還要(yao)保證刀具的(de)剛性。像 SWISSCUT 系列(liè)專門針對凸(tu)輪式機床的(de)設計，就減少(shao)了加工區⭐域(yù)狹👌小易産生(shēng)幹涉的問題(tí)，讓其可以很(hěn)方便地從刀(dāo)杆的兩側更(gèng)換刀片，高精(jīng)度的刀片和(hé)牢固的刀座(zuo)設計保證🚶了(le)較高🔴的重複(fú)定位精度。 MINCUT 是(shi) ISCRA 公司最新研(yán)發的刀具，既(jì)可用于車削(xue)，也可用于銑(xǐ)❓削，小規格刀(dao)具卻具有高(gāo)剛性，讓其可(kě)應用于多主(zhu)軸機🍉床或者(zhe)是加工中心(xīn)✊上。

第二點是(shì)，對加工效率(lǜ)的要求高，對(duì)于醫療器械(xie)而言，最🔞最看(kàn)重的就是加(jiā)工效率，也就(jiu)是加工節拍(pāi)，其要求在最(zuì)短的時間内(nèi)，能夠更換刀(dao)片。 MULTI-MASTER 變形金剛(gang)可換刀頭系(xì)列，隻需要幾(ji)秒鍾就可換(huàn)上⁉️不同的銑(xǐ)刀頭。快換刀(dao)頭的理念，對(dui)加工效率具(jù)有很好的保(bǎo)🍓證。同時也要(yào)求刀具的壽(shou)命要盡可能(néng)的🏒穩定、盡可(ke)能的長。應盡(jìn)可能采用高(gao)品🔴質的刀具(jù)，兼具塗層、刃(ren)口、斷屑槽型(xing)、刀具結構形(xing)式的整體配(pèi)合🔞的。這樣，才(cai)能保證機床(chuáng) 24 小時運轉，使(shǐ)得機床以非(fei)常高的生産(chan)效率與市場(chang)🌂上其他的競(jìng)🥵争對手進行(hang)競争，從而取(qu)得競争優勢(shì)！

第三，從工件(jiàn)本身來說，它(tā)自身便與其(qí)他機械零部(bù)件有着很大(da)的區别。植入(ru)人體的醫療(liao)器械首先要(yào)🔆求表面光潔(jie)度非常好，精(jing)度非常高，不(bu)能有任何偏(piān)差，這就對刀(dao)具的刀片結(jié)構、刀㊙️片的塗(tu)層都有及其(qí)嚴格的要👅求(qiu)。此外，對刀片(piàn)的重複定位(wei)精度也有嚴(yan)格的眼球，使(shi)其可以在保(bǎo)💔證效率提高(gao)的同時不會(hui)忽視高質量(liang)！

完整的解決(jue)方案

ISCAR 深入分(fèn)析了醫學器(qì)械工業植入(ru)物的特點，爲(wei)了提高這些(xie)非❗常關鍵的(de)元件的加工(gōng)性， ISCAR 設計制作(zuò)了針對此行(háng)業的特制刀(dao)具、刀片以及(jí)卷屑槽以加(jiā)工钛合金 Ti6Al4V 并(bing)獲取此領域(yu)所需的高精(jing)度的公差值(zhí)。同時，爲了配(pei)合此類零件(jian)制造商，降低(dī)他們的成本(běn)，采用他們已(yǐ)有的生産設(shè)備， ISCAR 也提供特(tè)制定制刀具(jù)以滿足不同(tong)場合的應用(yòng)。

ISCAR 特制的帶鋒(feng)利切削刃的(de)整體硬質合(hé)金立銑刀可(ke)用于凹型零(líng)㊙️件的加工并(bing)免除毛刺。這(zhe)些立銑刀能(néng)在半精加工(gong)及精加工中(zhōng)，實現最大 0.01mm 餘(yú)量的抛光銑(xi)！同時還研發(fa)了應用于加(jia)工钛合金♉及(ji)不鏽鋼的刀(dāo)具 —— 基于超細(xì)晶粒基體進(jìn)行 PVD 塗層，實現(xian)了高切削速(su)度 + 高進給的(de)高速加工。其(qi)銑刀直徑小(xiao)，編程中可采(cǎi)用偏♉斜加工(gōng)策略，其優點(dian)在于獲得刀(dao)具外徑上的(de)切削速度，排(pai)屑流暢，切削(xuē)區域接觸面(mian)積下，切削熱(re)更低！

同時研(yan)發部門還發(fa)現，車削應用(yong)在醫學器械(xie)工業中，刀片(piàn)牌号抑或卷(juan)屑槽等都需(xu)要進行改進(jìn)。爲滿足用戶(hu)需🈲求，還專門(men)研制了高品(pin)質的磨制刀(dāo)片，諸如 VCET 、 DCET 、 CCET 等，刀(dao)片槽型爲 WF 。其(qí)先進生産技(jì)術保障了此(cǐ)類改進刀片(piàn)帶有抛光的(de)卷屑槽🙇🏻，以實(shi)現半精加工(gōng)及精加工的(de)優越表面質(zhì)量。在某些特(te)殊應用中，還(hái)提供帶 MD 卷屑(xiè)槽的 VCGT 刀片，以(yi)獲取高表面(mian)質量。

其 JET-CUT 系列(liè)切斷刀，刀片(pian)寬度 3mm 和 4mm ，刀具(jù)壽命長，加工(gong)表面質量高(gāo)。這些研發創(chuang)新都源自其(qí)信念 —— 升級無(wú)極限，同時還(hái)已研制出基(jī)于 TANG-GRIP 系列的 HP 高(gāo)壓冷卻系統(tǒng)刀具。

采用經(jīng)過實踐證明(míng)過的工藝及(jí)刀具和驗證(zhèng)過的切削參(cān)數可以更及(ji)時地面對市(shì)場推出的醫(yī)療器械零部(bu)件零部件加(jiā)工。基于多年(nián)在醫療器械(xie)行業的經驗(yan)，還推出了醫(yi)療器械行業(yè)的刀具套盒(hé)，配合❗專用機(ji)床🏃，共同爲客(kè)🙇‍♀️戶提供完美(mei)的解決方案(àn)！