隨著中國經濟在近些年的快速發展的同時,人口老齡化進程的加快,國內的醫療器械也迎來了快速發展,特別是在國產替代的浪潮里,中國醫療器械企業更是發展迅猛,在新的世界經濟一體化浪潮中,全球制造加速向中國大陸地區轉移已是大勢所趨,中國也將逐步發展成為世界級的制造業基地。中國企業在精密零件制造技術也隨之得到了很大的進步,其中很大一部分醫療設備實現了自主可控,可以說高精度精密零部件制造技術運用將會為中國醫療器械行業發展帶來新的機遇和變革。
醫療器械行業對精密刀具的應用,特殊材料、復雜形狀的工件以及小批量醫療零件的生產,對醫療器械加工中刀具的選擇與使用提出了新的要求。
醫療器械行業對精密刀具選擇和使用要求
1、精密要求
微米范圍內的公差在醫療行業很常見,選擇正確的刀具需要敏銳的洞察力和豐富的經驗。一方面,即使鉆削小孔也需要使用潤滑劑減小摩擦,可靠地散熱和處理刀刃處的細鐵屑;另一方面,在生產尖端醫療器械時(需要去毛刺)需要使用鋒利且運轉平穩的切削刀具以獲得高質量的表面。
2.成本控制
有經驗的加工師傅會依照圖紙選擇合適的型材進行零件加工,這樣一來,不僅可以加快零件的加工進程中的切削量,也能減少材料的成本消耗,這樣不僅可以降低單個零件的生產成本,還可以減少刀具的消耗。
醫療器械特殊材料零部件加工的難點
1、難加工的鈦合金材料
絕大多數的醫療器械植入部件都是由Ti6AI-4V鈦合金制造,源于輕質、及其良好的生物相容性,優異的疲勞強度和低模量,對于耐腐蝕性和高韌性的使用環境,它都是首選。鈦合金6Al-4V成為醫用植入器械的最常用材料。
鈦合金具有加工硬化的特性,加工過程剪切較大,產生的切屑薄,并在刀具上形成相對小的接觸區域,另外,加工過程中高的切削力,結合切屑流動時的摩擦力,將綜合導致刀具局部切削熱過高。而鈦合金熱傳導性差,令切削熱不能很快傳導出去,這時候就需要在加工過程中利用切削液輔助降溫加工以保證加工件材料特性不發生變化
2、可靠的機床夾具
復雜且精度要求高的小型醫療零件,像加工骨頭及關節的替代件就相當復雜;由于加工材料的切削性能差,毛坯通常為棒料,這意味著有大量金屬需要被切削。醫療器械零部件工件材料、加工精度、表面光潔等要求高,也就說加工件對機床,夾具、刀具、CAM軟件等的要求就變的更高了,高端的加工設備群不僅可以保障加工件的質量,也能保證產品交期
3、穩定高效的刀具
與通常的加工中心及車床完全不同,精密醫療加工機床的尺寸非常小、結構非常緊湊;順應這樣的要求,刀具的結構也需要有特殊的設計,要求刀具的尺寸也要很小,同時還要保證刀具的剛性。
從加工件本身來說,與其他機械零部件有著有很大的區別;植入人體的醫療器械首先要求表現光潔度非常好,精度非常高,不能有任何偏差,這就需要刀具從結構的設計到刀片涂層應用都要滿足很高的加工要求。
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