2018/11/24 20:59:19 人氣（3135）
近(jin)幾年(nian)來(lai) CNC 加(jia)工中的醫(yi)療(liao)器械行(hang)業呈(cheng)動(dong)态(tai)增長(zhang)趨勢，醫療(liao)器械(xie)制造商們(men)也在持續(xu)尋覓更佳(jia)的車(che)削中心及(ji)良好刀(dao)具(ju)，用以(yi)提升(sheng)其(qi)在(zai)行業(ye)中的(de)競争優勢(shi)，而這些(xie)都成爲(wei)刀具(ju)業(ye)、機(ji)床業(ye)、夾具(ju)業業(ye)務增長的一大重要(yao)的渠道。而(er) ISCAR 伊斯卡正(zheng)是(shi)看(kan)到了(le)這個巨大的發(fa)展前(qian)景，投入了(le)大量的(de)人(ren)力和物力(li)，來研(yan)發醫(yi)療器械(xie)加(jia)工專用刀(dao)具。爲此其(qi)特意在(zai)以色列(lie)的總部成立了(le)一個專門(men)的醫(yi)療器械行業刀(dao)具研(yan)發(fa)部(bu)門，有 7 名專業(ye)的(de)工程(cheng)師專(zhuan)門從事解(jie)決方案的設計(ji)，他們都有(you)着豐富的(de)經驗(yan)，并且(qie)從事醫(yi)療(liao)器械加工(gong)刀具的研(yan)究都(dou)超(chao)過(guo)了 12 年(nian)。截止到現在，其(qi)用于醫(yi)療(liao)器械(xie)行業(ye)的(de)刀具在(zai)公司(si)所(suo)有(you)刀具(ju)産品(pin)中的比重(zhong)約爲 6% ～ 7% ，并預計在今後(hou) 2 ～ 3 年，這個比(bi)重将(jiang)會上(shang)升至(zhi) 10% ～ 12% 。
難加(jia)工的钛合(he)金材料
90% 的(de)醫療(liao)器械(xie)植入部件(jian)由 Ti6Al4V 钛合金(jin)制成，源于輕質(zhi)、高強(qiang)度及高的(de)生物(wu)相容(rong)性，因(yin)其這(zhe)些特性，使(shi)得钛(tai)合金 6AL-4V 成(cheng)爲醫用(yong)植入器械(xie)的最(zui)常用(yong)的(de)材(cai)料。钛(tai)合金(jin) 6AL-4V 通常(chang)用于(yu)髋關(guan)節、骨螺釘(ding)、膝關節(jie)、接(jie)骨闆(pan)、種植(zhi)牙、脊椎連(lian)接元件(jian)等(deng)的制作。
钛(tai)合(he)金具有(you)的特(te)性之(zhi)一是加工硬(ying)化。在加(jia)工過程(cheng)剪切角(jiao)大，産生的(de)切屑(xie)薄，并會(hui)在(zai)刀具上形(xing)成(cheng)相對小(xiao)的接觸區(qu)域。另外，加工過程中(zhong)的高(gao)切削(xue)力，同(tong)時結合切屑流(liu)動時的摩(mo)擦力(li)，這些(xie)因素(su)都會(hui)導緻刀具(ju)局部(bu)切削(xue)熱過高。而(er)钛合(he)金熱傳導性差(cha)，導緻産生(sheng)的熱量不能很(hen)好地傳導出去(qu)。于是，大量(liang)的切(qie)削熱集中于切(qie)削刃(ren)及(ji)刀(dao)具表面。高的切削力(li)，切削(xue)熱(re)會綜合(he)引起月牙窪的(de)産生(sheng)，同時(shi)還會引起(qi)刀具(ju)的快(kuai)速失(shi)效。這(zhe)些因(yin)素導(dao)緻的(de)産品(pin)質量不(bu)過(guo)關，以(yi)及刀(dao)具的高損(sun)耗，對(dui)于企業來說都(dou)是一(yi)個不(bu)得不考慮的問題。
钛(tai)合金相對(dui)于鋼彈性更佳(jia)是因(yin)其(qi)有相對(dui)低的彈(dan)性(xing)模量。因此，爲了(le)保障(zhang)工件(jian)的反(fan)彈小，應避(bi)免切削力(li)過大(da)。薄(bao)壁(bi)件在(zai)刀具壓(ya)力下通(tong)常都(dou)會有(you)變形(xing)的趨勢，同時還(hai)會引起震(zhen)顫、摩擦甚至(zhi)公(gong)差等(deng)問題。因(yin)此，解決(jue)這些(xie)問(wen)題(ti)的關(guan)鍵是(shi)保證(zheng)整個(ge)系統的剛性，采(cai)用鋒(feng)利(li)的(de)切削(xue)刃、正(zheng)确的幾何(he)形體(ti)的(de)刀(dao)具是非常(chang)的有(you)必要(yao)的！另(ling)外(wai)，钛(tai)合金具有(you)在高(gao)溫下(xia)與切削刀具發生化(hua)學(xue)反應合(he)金化的趨(qu)勢，其切屑有焊接到(dao)刀具(ju)表面(mian)的趨勢。這(zhe)些都(dou)是不(bu)得不考慮的因(yin)素！
可靠(kao)緊(jin)湊的(de)機床夾具(ju)
醫療(liao)器械(xie)加工設備(bei)需要具備(bei)能加工由(you)難加(jia)工材(cai)料 ( 如(ru)钛合(he)金或不鏽鋼 ) 制成的(de)、精度(du)要求(qiu)高的(de)小而(er)複(fu)雜的零(ling)件，例(li)如(ru)加(jia)工骨(gu)頭及(ji)關節(jie)的替(ti)代件就相(xiang)當複(fu)雜。由(you)于(yu)被加工(gong)材料(liao)的切(qie)削性(xing)能差(cha)，因此通常(chang)以棒料作(zuo)爲毛(mao)坯料 —— 這就意味(wei)着有(you)大(da)量的金(jin)屬需(xu)要被去除(chu)。也有一部(bu)分零(ling)件被(bei)鑄造(zao)成接(jie)近成(cheng)品(pin)的形狀，但這也(ye)增(zeng)加了(le)一些(xie)麻煩(fan) —— 需要制造(zao)複雜而昂(ang)貴的(de)夾具(ju)。
增加(jia)加工(gong)複(fu)雜(za)性的(de)另一(yi)因素(su)是公差範(fan)圍(wei)窄。
醫療(liao)器械(xie)零(ling)部(bu)件工(gong)件材料(liao)、加工精(jing)度、表(biao)面光(guang)潔度等要(yao)求非常高(gao)，這些都要(yao)求加工系(xi)統的可靠(kao)性要高。因而，也(ye)對機床(chuang)、夾(jia)具、刀(dao)具、 CAM 軟件等(deng)提出了極(ji)高的要求(qiu)。
工件(jian)通常(chang)在瑞士自(zi)動車床、多(duo)主軸(zhou)機床和回轉工(gong)作台(tai)等國(guo)際先(xian)進的(de)醫療器械加工設備(bei)上加工。這些機床的(de)特(te)點(dian)大都(dou)是尺寸非常小(xiao)、結構(gou)非常緊湊(cou)。
醫療器(qi)械(xie)零部(bu)件加工的(de)特點(dian)及其要求，無疑推動(dong)了加工技(ji)術以及解(jie)決方(fang)案的(de)發展(zhan)，以提(ti)高中小(xiao)企業加工醫(yi)用器械的(de)競争(zheng)力及(ji)生産(chan)效率(lü)。
穩(wen)定高效(xiao)的刀具
一般來說，醫療器械行(hang)業與(yu)其他(ta)機械加工行業(ye)有三(san)點不同：
第(di)一，對機床(chuang)的(de)要(yao)求相(xiang)對較高，像瑞士自動車床、多主(zhu)軸機床和(he)回轉(zhuan)工作台等先進(jin)的醫(yi)療器械加(jia)工設(she)備，與通常(chang)看到(dao)的加(jia)工中(zhong)心及車床(chuang)完全(quan)不同(tong)，他們(men)的結(jie)構非(fei)常緊湊、尺(chi)寸也非常小。爲(wei)了配(pei)合(he)這(zhe)些要(yao)求，刀(dao)具(ju)的(de)結構(gou)也需(xu)要有特殊(shu)的設計，要(yao)求刀具的(de)尺(chi)寸也要(yao)很小(xiao)，同(tong)時(shi)還要(yao)保證(zheng)刀具(ju)的剛(gang)性。像(xiang) SWISSCUT 系(xi)列(lie)專門針對(dui)凸輪(lun)式機(ji)床的(de)設計，就減(jian)少了(le)加(jia)工(gong)區域(yu)狹小易産(chan)生幹(gan)涉的(de)問(wen)題(ti)，讓其(qi)可以(yi)很(hen)方(fang)便地從刀杆(gan)的(de)兩側(ce)更換刀(dao)片，高精度的(de)刀(dao)片和牢(lao)固的刀座設計(ji)保證(zheng)了較高的(de)重複(fu)定位(wei)精度(du)。 MINCUT 是 ISCRA 公司最新研(yan)發的(de)刀(dao)具(ju)，既可用于(yu)車削(xue)，也可(ke)用于(yu)銑削(xue)，小規格刀具卻具有(you)高剛性，讓(rang)其可應用于(yu)多主軸(zhou)機床或(huo)者(zhe)是加工中(zhong)心上。
第二(er)點是，對(dui)加(jia)工效率的(de)要求高，對(dui)于醫療器(qi)械而(er)言，最(zui)最看(kan)重的(de)就是加工(gong)效率，也就(jiu)是加工節(jie)拍，其(qi)要求在最短的時間(jian)内，能(neng)夠更換(huan)刀(dao)片。 MULTI-MASTER 變形金剛(gang)可換刀(dao)頭系列，隻(zhi)需要(yao)幾秒(miao)鍾就可換(huan)上不(bu)同的(de)銑刀(dao)頭。快(kuai)換刀頭的(de)理念，對(dui)加工效率具有(you)很好的(de)保證。同時(shi)也要(yao)求刀(dao)具(ju)的(de)壽命(ming)要盡可(ke)能(neng)的穩(wen)定、盡可能(neng)的長(zhang)。應盡可能(neng)采用高品(pin)質的(de)刀具(ju)，兼具(ju)塗層(ceng)、刃口(kou)、斷屑(xie)槽(cao)型(xing)、刀具(ju)結構形(xing)式的整(zheng)體配(pei)合的。這樣(yang)，才能(neng)保證(zheng)機床(chuang) 24 小時(shi)運轉(zhuan)，使得(de)機床以(yi)非常高(gao)的生産(chan)效(xiao)率與(yu)市場上其(qi)他的競争對手進行(hang)競争，從(cong)而(er)取得(de)競争(zheng)優勢！
第三(san)，從工(gong)件(jian)本身來(lai)說，它(ta)自(zi)身便與(yu)其他(ta)機械零部(bu)件有着很大的(de)區别。植入(ru)人體(ti)的醫療器械首(shou)先要求(qiu)表(biao)面光潔度(du)非常好，精(jing)度非常高(gao)，不能(neng)有任(ren)何偏(pian)差，這(zhe)就對刀具(ju)的刀(dao)片結構、刀片的(de)塗層都有及其(qi)嚴格(ge)的要(yao)求。此(ci)外，對刀片(pian)的重(zhong)複定(ding)位精度也(ye)有嚴(yan)格的(de)眼球(qiu)，使其(qi)可以在保(bao)證效率提(ti)高的同時不會(hui)忽視(shi)高質量(liang)！
完整的(de)解決方案(an)
ISCAR 深入(ru)分析了醫(yi)學器(qi)械工(gong)業植(zhi)入物(wu)的特(te)點，爲了提高這(zhe)些非常關(guan)鍵的(de)元件的加(jia)工性(xing)， ISCAR 設(she)計制作(zuo)了針對(dui)此(ci)行業的特(te)制刀(dao)具、刀(dao)片以及卷(juan)屑槽(cao)以加(jia)工钛合金(jin) Ti6Al4V 并獲取此(ci)領域(yu)所需的高精度(du)的公差(cha)值。同時(shi)，爲了(le)配合此類(lei)零件制(zhi)造商，降低他(ta)們的成本(ben)，采用(yong)他們(men)已有(you)的生(sheng)産設備， ISCAR 也(ye)提供(gong)特(te)制(zhi)定制(zhi)刀具(ju)以滿足不(bu)同場合的應用(yong)。
ISCAR 特制(zhi)的帶(dai)鋒利(li)切削(xue)刃(ren)的(de)整體(ti)硬質(zhi)合金立銑(xi)刀可用于(yu)凹型(xing)零件(jian)的(de)加工并(bing)免除毛(mao)刺(ci)。這些立銑(xi)刀能在半(ban)精加工及精加工中(zhong)，實現最大(da) 0.01mm 餘量的(de)抛(pao)光銑(xi)！同時(shi)還(hai)研(yan)發了(le)應用(yong)于加(jia)工钛(tai)合金(jin)及(ji)不鏽鋼(gang)的刀(dao)具(ju) —— 基(ji)于超細晶(jing)粒(li)基(ji)體進(jin)行 PVD 塗(tu)層，實(shi)現了(le)高切削速(su)度 + 高(gao)進給的高(gao)速加(jia)工。其銑刀直徑(jing)小，編(bian)程中(zhong)可采(cai)用偏斜(xie)加工策(ce)略，其(qi)優點(dian)在于獲得(de)刀(dao)具外徑(jing)上的切削速度(du)，排屑(xie)流暢，切削(xue)區域接觸(chu)面積(ji)下，切削熱更低(di)！
同時研發部門(men)還發現(xian)，車削應(ying)用在醫學器械工業(ye)中(zhong)，刀片牌(pai)号抑或卷屑槽等都需要進行(hang)改進。爲滿(man)足用(yong)戶需求，還專門(men)研制(zhi)了高(gao)品質(zhi)的磨(mo)制刀片，諸(zhu)如 VCET 、 DCET 、 CCET 等(deng)，刀(dao)片(pian)槽型(xing)爲 WF 。其(qi)先(xian)進生産(chan)技術保障(zhang)了此(ci)類改(gai)進刀(dao)片帶(dai)有抛(pao)光的(de)卷屑槽，以(yi)實現半精(jing)加工及(ji)精(jing)加工的優(you)越(yue)表面質(zhi)量。在某些(xie)特殊應用中，還提供(gong)帶 MD 卷屑槽(cao)的 VCGT 刀(dao)片，以獲(huo)取高表(biao)面質量(liang)。
其(qi) JET-CUT 系列(lie)切斷(duan)刀，刀片寬(kuan)度 3mm 和 4mm ，刀具壽命(ming)長，加工(gong)表面質(zhi)量高(gao)。這些(xie)研發(fa)創新(xin)都(dou)源自其(qi)信念(nian) —— 升級(ji)無極限，同(tong)時還已研(yan)制出(chu)基于 TANG-GRIP 系列(lie)的 HP 高(gao)壓冷(leng)卻系(xi)統刀(dao)具。
采(cai)用經(jing)過實(shi)踐證(zheng)明過(guo)的工(gong)藝(yi)及(ji)刀具(ju)和驗證過(guo)的切(qie)削參數可(ke)以更及時(shi)地面對市(shi)場推出(chu)的醫療(liao)器械(xie)零部件零(ling)部件(jian)加工。基于多年在(zai)醫(yi)療器(qi)械行(hang)業的(de)經驗，還推(tui)出了醫療(liao)器械行業(ye)的刀(dao)具套(tao)盒(he)，配合專(zhuan)用機床，共(gong)同爲(wei)客戶(hu)提供完美(mei)的解(jie)決方案！