2018/11/24 20:59:19 人氣（3135）
近幾年來(lái) CNC 加工中的醫(yī)療器械行業呈動态(tài)增長(zhǎng)趨勢，醫療器械制造商們也在持續(xù)尋(xún)覓更佳的車削中心及良好刀具(jù)，用以(yǐ)提升其在行業中(zhōng)的競争(zhēng)優勢，而(ér)這些都成爲刀(dāo)具業(yè)、機床業(yè)、夾具業業務增長的一(yī)大重(zhòng)要(yào)的渠道。而 ISCAR 伊斯卡正是看(kàn)到了這個(gè)巨大的發展前景，投入了大量的人(rén)力和物力，來研發醫療器械加工專用刀具。爲此其特意在以(yǐ)色列的總部成立了一個專門的醫療器械行業刀具研(yán)發部(bù)門，有 7 名專業的工程(chéng)師專門從事解決方(fāng)案的設計，他們都有着(zhe)豐富的經驗，并且從事醫(yī)療器械加工刀具的研(yán)究都超(chāo)過(guò)了 12 年。截止到現在，其用于(yú)醫療器(qì)械行業的刀具在(zài)公司所有刀具産品中的比重約爲 6% ～ 7% ，并預計在今後(hòu) 2 ～ 3 年(nián)，這個比重将會上(shàng)升至 10% ～ 12% 。
難加工的钛合金材料(liào)
90% 的醫療器械植入部件(jiàn)由 Ti6Al4V 钛合金制成，源于輕質、高強(qiáng)度(dù)及高的生物相容性，因其這些特(tè)性，使得钛合金 6AL-4V 成爲醫用植入器械的最常(cháng)用(yòng)的材料。钛合金 6AL-4V 通常(cháng)用于髋關節、骨螺釘(dìng)、膝關節、接骨闆、種植牙、脊椎連接元件等的制(zhì)作。
钛合(hé)金具有的特性之一是加工硬化。在加工過程剪切角大，産生的(de)切屑薄，并會在刀具上(shàng)形成相對小(xiǎo)的接觸區域。另外，加工過程中的高(gāo)切削力，同時結合切屑流動時的摩擦力，這些因素都會導緻刀具局部(bù)切削熱過高。而钛合金熱傳導性差，導緻産生(shēng)的熱量不能很好地(dì)傳導出去(qù)。于是，大量的切削熱集中于切削刃及刀(dāo)具表面(miàn)。高的切削力，切削熱會綜合引起月牙窪的(de)産生，同時(shí)還會(huì)引起刀具的快速失(shī)效。這些因素導緻的産品質量不過關，以及刀具的高損耗，對于企業來說都是一個不得不考慮的問題。
钛(tài)合金(jīn)相對(duì)于鋼彈性(xìng)更佳是因其有相對低的彈性模量。因此，爲了保障工(gōng)件的反彈小，應避免切削力(lì)過大。薄壁件在刀具壓力下通常都會有變形的趨勢，同(tóng)時還會引起震顫、摩擦甚至公差等(děng)問題。因此，解決這些(xiē)問題的關鍵是保證整個系統的剛性，采用鋒利的切削(xuē)刃、正确(què)的幾何形體的刀具是非常的(de)有必要(yào)的！另外，钛合金(jīn)具有在高溫下與切削刀具發生化(huà)學反應合(hé)金化的趨勢，其切屑有焊(hàn)接到刀具表面的趨勢。這(zhè)些都是(shì)不(bú)得不考慮的因素！
可靠緊湊的(de)機床夾具(jù)
醫療器械加工(gōng)設備需要具備(bèi)能加(jiā)工由難(nán)加工材料 ( 如(rú)钛合金或不鏽(xiù)鋼 ) 制成的、精度要(yào)求高的小而(ér)複雜的零件，例如加工骨頭及(jí)關節的替(tì)代件就相當複雜。由于被加工(gōng)材料的切削性能差，因此通常以棒料作爲毛坯料 —— 這(zhè)就(jiù)意味(wèi)着有大量的金屬需(xū)要被去(qù)除。也有一部分零件被鑄(zhù)造成接近成品的形狀，但這(zhè)也增加了一些麻煩 —— 需要制造複雜而昂(áng)貴的夾具。
增加加工複(fú)雜性的另一因素是公差範圍窄。
醫療器械(xiè)零部件工件材(cái)料、加工精度、表面光潔度等要求非常高，這些都要求加工系統的可靠性要高。因(yīn)而，也對機床、夾具、刀(dāo)具、 CAM 軟件等提出了極(jí)高的要求。
工件通常在瑞(ruì)士自動車床、多(duō)主(zhǔ)軸機床和回轉工作台等國際先進的醫療器械加工設備上加工。這些機床的特點大都是尺寸非常小、結構非(fēi)常(cháng)緊湊。
醫(yī)療器械零部件加工的特點及其要(yào)求，無疑推動了加工技(jì)術以及解決方案的(de)發展，以提(tí)高中小企(qǐ)業加工醫用器械的(de)競争(zhēng)力及生産效率(lǜ)。
穩定高效的刀具
一(yī)般來說，醫療器械(xiè)行(háng)業與其他機械(xiè)加工行(háng)業有三點不同：
第(dì)一，對機床的要求相(xiàng)對較高，像瑞士自動車床、多主軸機床和回轉工作(zuò)台等先進(jìn)的醫療器械加(jiā)工設備，與通常看到的加(jiā)工中心及車床完全不同(tóng)，他們的結構非常(cháng)緊湊、尺(chǐ)寸也非常小。爲了配合這些要(yào)求，刀具的結構也需(xū)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(gāng)性。像 SWISSCUT 系列專門針對凸輪式機床(chuáng)的設(shè)計，就減少了加工區域(yù)狹小易産生幹(gàn)涉的(de)問題，讓(ràng)其可以很方便地從刀杆的(de)兩側更換刀片(piàn)，高精度的刀片和牢固的刀座設計保證了較高的(de)重複定位精度。 MINCUT 是 ISCRA 公司最新研(yán)發的刀具，既可用于車(chē)削，也可用于銑削，小規格刀具卻具有高剛性(xìng)，讓其可應用于多主(zhǔ)軸機床或者是加工中心上。
第二點是，對加工效率的(de)要求高，對于醫療器械而言，最最看重的(de)就是加工效率，也就是加工節拍，其要求在最短的時間内，能夠更換刀片。 MULTI-MASTER 變形金(jīn)剛可換刀頭系列，隻需要幾秒鍾就可換上不同的銑刀頭(tóu)。快換刀頭的(de)理念，對(duì)加工效(xiào)率(lǜ)具(jù)有很好的保證。同時也要求刀(dāo)具的壽命要盡可能的穩(wěn)定、盡可能的長。應盡可(kě)能采用高品質的刀具，兼具塗層、刃口、斷屑(xiè)槽型、刀具(jù)結構形式的整(zhěng)體配合的。這(zhè)樣，才能保證(zhèng)機床(chuáng) 24 小時運轉，使得機床(chuáng)以非常高的生(shēng)産效率與市場上其他的競争對手進行競争，從(cóng)而取得競争優勢！
第三(sān)，從工件本身來說，它自身便與其他機械零部件有着很大的區别。植入(rù)人體的醫療器械首(shǒu)先要求表面光潔度非常好，精度非常高，不能(néng)有任(rèn)何偏差，這就對刀具的刀片結構、刀(dāo)片的塗層都有(yǒu)及其嚴格的(de)要求。此(cǐ)外，對(duì)刀片的重複定位精度也有嚴(yán)格的眼球，使其可以(yǐ)在保證效率提高的同時不會忽(hū)視高質量！
完整的解決方案
ISCAR 深入(rù)分析了醫學器械工業植入物的特點，爲了提高這些非常關鍵的元件的(de)加工性， ISCAR 設計制作(zuò)了針對此行業的特制刀具、刀片以及(jí)卷屑槽以加工(gōng)钛合金 Ti6Al4V 并獲取此(cǐ)領域所(suǒ)需的高精度的公差值。同時，爲了配合此類零件制造商，降低他們的成本，采用他們已有的生産設備， ISCAR 也提供特制定(dìng)制刀具以滿足不(bú)同場合的應用。
ISCAR 特制的帶鋒利切削刃的整體硬質合金立銑刀可用于凹型零件的加工并(bìng)免除毛刺。這些(xiē)立銑刀能在半(bàn)精加工(gōng)及精加工中，實現最大 0.01mm 餘量的抛(pāo)光銑！同時還研發了應用(yòng)于加工钛合金及不鏽鋼(gāng)的刀具 —— 基于超細(xì)晶粒基體進(jìn)行 PVD 塗層，實現了高切(qiē)削速度 + 高進給的高速加工。其銑刀直徑(jìng)小，編程中可采用偏斜加工策略，其優(yōu)點在于獲得刀具外徑(jìng)上的切削速度，排屑流暢，切削區域接觸面積下，切削熱更低(dī)！
同時研發部門還(hái)發現，車削應用在醫學器械工業中，刀片牌号抑或卷(juàn)屑槽等都需要進行改進。爲滿足用戶需求，還專門研制了高品質的磨制刀片，諸如 VCET 、 DCET 、 CCET 等，刀片槽型爲 WF 。其先進(jìn)生産技術保障了(le)此類改進刀片帶有抛(pāo)光的卷屑槽，以實現半精(jīng)加工(gōng)及精加工的優(yōu)越表面質量。在某些(xiē)特殊應用中，還提供帶 MD 卷屑槽的 VCGT 刀(dāo)片，以獲取高表面質量。
其 JET-CUT 系列切斷刀，刀片寬(kuān)度 3mm 和 4mm ，刀具壽命長，加工表面質量高。這些研發創新都源自其信念 —— 升級無極限，同(tóng)時還已研制出基(jī)于 TANG-GRIP 系列的 HP 高壓(yā)冷卻系(xì)統刀具(jù)。
采用經過實(shí)踐證明過的工藝及(jí)刀具和驗證過的切削參數可以更及時(shí)地面對市場推出的醫療(liáo)器械零部件零(líng)部件加工。基于多(duō)年在醫療器(qì)械行業的經驗，還推(tuī)出了醫療(liáo)器械(xiè)行業的刀具套盒，配合專用機床，共(gòng)同爲客戶提供完美的解決方案！