關于CNC加工(gong)在醫療器(qì)东京热🔞迅雷种子❌械行業針(zhen)對難加工(gōng)材料的解(jiě)決方案

近幾年(nian)來 CNC 加工中(zhong)的醫療器(qi)械行業呈(cheng)動态增長(zhǎng)趨勢，醫療(liao)器械制☀️造(zào)商們也在(zai)持續尋覓(mì)更佳的車(chē)削中心及(ji)良🌏好刀☎️具(ju)，用以提升(shēng)其在行業(ye)中的競争(zhēng)優勢，而這(zhe)些都成爲(wèi)刀具業、機(jī)床業、夾具(ju)業☀️業務增(zēng)長的一大(da)重要的渠(qu)道㊙️。而 ISCAR 伊斯(si)卡正是看(kàn)到了這個(gè)巨大的發(fa)展前景，投(tou)入了❓大量(liang)的⭕人力和(hé)物力，來研(yán)發醫療器(qi)械加工專(zhuān)用刀具。爲(wèi)此其💃特意(yì)在以色列(liè)的總部成(cheng)立了一個(ge)專門的醫(yī)療器械行(háng)業刀具研(yán)發部門，有(you) 7 名專業的(de)工程師專(zhuan)門從事解(jiě)決方案的(de)設計，他們(men)都有🔞着豐(fēng)富的經驗(yan)，并且從事(shi)醫療器械(xiè)加工刀具(jù)的研究都(dōu)超過了 12 年(nián)。截止到現(xian)在，其用于(yu)醫療器械(xie)行業的刀(dāo)具在公司(sī)💜所有刀具(ju)産品中的(de)比重約爲(wei) 6% ～ 7% ，并預計在(zai)今後 2 ～ 3 年，這(zhè)個比重将(jiang)會上升至(zhi) 10% ～ 12% 。

難加工的(de)钛合金材(cái)料

90% 的醫療(liáo)器械植入(rù)部件由 Ti6Al4V 钛(tai)合金制成(cheng)，源于輕質(zhi)、高強度及(jí)高的生物(wù)相容性，因(yīn)其🏃🏻這些特(tè)性，使得钛(tai)合金 6AL-4V 成爲(wèi)醫用植入(rù)器械的最(zuì)常用的材(cái)料。钛合金(jīn) 6AL-4V 通常用于(yu)髋關節、骨(gǔ)螺釘、膝關(guān)節、接骨闆(pan)、種植牙、脊(jǐ)椎連😘接元(yuan)件👣等的制(zhi)作。

钛合金(jīn)具有的特(te)性之一是(shì)加工硬化(hua)。在加工過(guò)程剪切🔞角(jiao)大，産生的(de)切屑薄，并(bing)會在刀具(jù)上形成相(xiang)對小的💛接(jiē)觸🆚區域。另(ling)外，加工過(guò)程中的高(gao)切削力，同(tóng)時結合切(qiē)屑流動時(shi)的摩擦力(li)，這些因素(su)都會導緻(zhi)刀具局部(bù)切削熱過(guò)高。而钛合(hé)金熱傳導(dǎo)性差，導緻(zhì)産🈲生的熱(re)量不💘能很(hen)好地傳導(dǎo)出去。于是(shì)，大量的切(qiē)削熱集中(zhong)于切削刃(rèn)及刀具表(biǎo)面。高的切(qiē)削力，切削(xuē)熱會綜合(he)引起月牙(ya)窪的産生(sheng)，同時還🈲會(hui)引起刀具(ju)的快速失(shī)效。這些因(yin)素🈲導緻的(de)産品質量(liàng)💃不過關，以(yi)及刀具的(de)高🚶‍♀️損耗，對(dui)于企業來(lái)說都是一(yī)個不得不(bu)考慮的問(wen)題。

钛合金(jīn)相對于鋼(gang)彈性更佳(jia)是因其有(you)相對低的(de)彈性模🐅量(liang)。因此，爲了(le)保障工件(jiàn)的反彈小(xiǎo)，應避免切(qiē)削力過🌈大(da)。薄壁件在(zai)刀具壓力(lì)下通常都(dōu)會有變形(xing)的趨勢，同(tong)㊙️時還會引(yǐn)起震顫、摩(mo)擦甚至公(gōng)✨差等問題(ti)。因此，解決(jue)這些問題(ti)的關鍵是(shì)保證整個(ge)系統的剛(gāng)性💔，采用鋒(fēng)利的切削(xue)刃、正确的(de)幾何形體(ti)的刀具是(shì)非常的有(you)必要的！另(lìng)外，钛合金(jin)具👨‍❤️‍👨有在高(gāo)溫下與切(qiē)削✂️刀具發(fa)生化學反(fan)應合金化(hua)的趨勢，其(qí)切屑有焊(hàn)接到刀具(jù)表面的趨(qu)勢。這些都(dou)是不得不(bú)考😍慮的因(yīn)素！

可靠緊(jin)湊的機床(chuang)夾具

醫療(liáo)器械加工(gōng)設備需要(yao)具備能加(jiā)工由難加(jia)工材料 ( 如(rú)钛合金或(huo)不鏽鋼 ) 制(zhi)成的、精度(du)要求高的(de)小而複雜(za)的零件，例(li)如加工骨(gǔ)頭及💃關節(jiē)的替代件(jian)就相當複(fú)雜。由于被(bei)加工材🈲料(liào)的切削性(xìng)能差，因此(ci)通常以棒(bang)料作爲毛(mao)坯料 —— 這就(jiù)意味着有(yǒu)大量的金(jin)屬需要被(bèi)去除。也有(yǒu)一部分零(ling)件㊙️被鑄‼️造(zao)成接近成(chéng)品的形狀(zhuang)，但這也增(zeng)加了一些(xiē)㊙️麻煩 —— 需要(yao)制造複雜(zá)而昂貴的(de)夾具。

增加(jiā)加工複雜(za)性的另一(yi)因素是公(gong)差範圍窄(zhai)。

醫療器械(xiè)零部件工(gong)件材料、加(jiā)工精度、表(biao)面光潔度(du)🤩等要求非(fei)常高，這些(xie)都要求加(jiā)工系統的(de)可靠性要(yao)高。因而，也(yě)對機床、夾(jiá)具、刀具、 CAM 軟(ruan)件等提出(chū)了極高的(de)要求。

工件(jian)通常在瑞(ruì)士自動車(che)床、多主軸(zhou)機床和回(hui)轉工作台(tái)💯等國際先(xian)進的醫療(liao)器械加工(gōng)設備上加(jiā)工。這些機(ji)床的🥰特點(dian)🔞大都是尺(chǐ)寸非常小(xiǎo)、結構非常(cháng)緊湊。

醫療(liao)器械零部(bu)件加工的(de)特點及其(qi)要求，無疑(yi)推動✂️了加(jia)工技術以(yǐ)及解決方(fang)案的發展(zhǎn)，以提高中(zhōng)小企💚業加(jia)工醫用器(qì)械的競争(zhēng)力及生産(chǎn)效率。

穩定(dìng)高效的刀(dāo)具

一般來(lái)說，醫療器(qi)械行業與(yu)其他機械(xiè)加工行業(yè)有✉️三📐點不(bú)同：

第一，對(duì)機床的要(yào)求相對較(jiao)高，像瑞士(shi)自動車床(chuang)、多主軸機(jī)床和回轉(zhuan)工作台等(deng)先進的醫(yi)療器械加(jia)工設備，與(yu)通常看到(dao)的加工中(zhong)心及車床(chuáng)完全不同(tóng)，他🈲們的結(jié)構非常緊(jin)湊、尺寸也(yě)非常小。爲(wei)🌈了配合這(zhe)些要求，刀(dao)具的結構(gou)也需要有(you)特殊的設(she)計，要求刀(dāo)具的尺寸(cùn)也要📞很小(xiao)，同時還要(yào)保證刀具(ju)的剛性。像(xiàng) SWISSCUT 系列專門(mén)針對凸輪(lún)式機床的(de)設計，就減(jiǎn)少了加工(gōng)區✨域狹小(xiǎo)易産生幹(gan)涉的問題(tí)，讓其可以(yǐ)很方便地(di)從刀杆的(de)兩側㊙️更換(huàn)刀片，高精(jīng)度的刀片(piàn)和牢固的(de)刀座設計(jì)保證了較(jiào)高🧡的重複(fú)定位精度(dù)。 MINCUT 是 ISCRA 公司最(zuì)新研發的(de)刀具，既可(kě)用于車削(xuē)，也可用于(yu)銑✂️削，小規(guī)格🐅刀具卻(què)具有高剛(gang)性，讓其可(kě)應用于多(duo)主軸機床(chuáng)或者是✉️加(jiā)工中心上(shàng)。

第二點是(shì)，對加工效(xiao)率的要求(qiu)高，對于醫(yi)療器械而(er)言，最最看(kàn)重的就是(shi)加工效率(lü)，也就是加(jia)工節拍，其(qi)要求在最(zuì)短的時間(jiān)内，能夠更(gèng)換刀片。 MULTI-MASTER 變(biàn)形金剛可(ke)換刀頭系(xi)列，隻需要(yao)幾秒鍾就(jiu)可換上不(bu)同的銑刀(dāo)頭。快換刀(dāo)頭的理念(niàn)，對加工效(xiào)率具有很(hen)好的保證(zhèng)。同時也要(yao)求刀具的(de)壽命要盡(jin)可能的穩(wen)定、盡可能(néng)的長。應盡(jìn)可能采用(yong)高品質的(de)刀具，兼具(jù)塗層、刃口(kǒu)、斷屑槽型(xíng)、刀具結構(gou)形式的整(zhěng)體配合的(de)。這樣，才能(néng)保證機床(chuáng) 24 小時運轉(zhuan)，使得機床(chuáng)以非常高(gāo)的生産效(xiao)率與市場(chang)上🛀🏻其他的(de)競📱争對手(shou)進行競争(zhēng)，從而取得(de)競争優勢(shì)！

第三，從工(gong)件本身來(lai)說，它自身(shēn)便與其他(tā)機械零部(bù)㊙️件有🌂着🏃🏻很(hěn)大的區别(bié)。植入人體(tǐ)的醫療器(qì)械首先要(yào)🤟求表面光(guāng)潔度🔱非常(cháng)好，精度非(fēi)常高，不能(neng)有任何偏(pian)🔞差，這就對(dui)刀具的刀(dao)片結構、刀(dāo)片的塗層(céng)都有及其(qi)嚴格的要(yào)求。此外，對(dui)刀片的重(zhong)複定位精(jing)🏃🏻度也有嚴(yán)格的眼球(qiu)，使其可以(yi)在保證效(xiào)率提高❓的(de)同時不會(huì)忽視高質(zhi)量！

完整的(de)解決方案(àn)

ISCAR 深入分析(xi)了醫學器(qì)械工業植(zhi)入物的特(te)點，爲了提(tí)高這些非(fei)常📧關鍵的(de)元件的加(jia)工性， ISCAR 設計(ji)制作了針(zhēn)對此行業(yè)的特制刀(dāo)具、刀片以(yǐ)及卷屑槽(cao)以加🌈工钛(tai)合金 Ti6Al4V 并獲(huo)取此領域(yù)所需的高(gāo)精度的公(gong)差值。同時(shí)，爲了配合(he)此類零件(jiàn)制造商，降(jiàng)低他們的(de)成本，采用(yòng)他們已有(you)的生産設(shè)備， ISCAR 也提供(gòng)特制定制(zhi)刀具以滿(man)足不同場(chǎng)合的應用(yong)。

ISCAR 特制的帶(dài)鋒利切削(xue)刃的整體(ti)硬質合金(jīn)立銑刀可(ke)用于凹型(xing)零件的加(jia)工并免除(chu)毛刺。這些(xiē)立銑刀能(néng)在半精加(jia)工及精加(jiā)工中，實現(xian)最大 0.01mm 餘量(liàng)的抛光銑(xi)！同時還研(yan)發了應用(yong)于加工钛(tai)合金及不(bú)鏽鋼的刀(dāo)具 —— 基于超(chāo)細晶粒基(jī)體進行 PVD 塗(tú)層，實現了(le)高切削速(sù)度 + 高進給(gěi)的高速加(jia)工。其銑刀(dao)直徑小，編(biān)程中可采(cǎi)用偏斜🤩加(jia)工策略，其(qi)優點在于(yu)獲得刀具(ju)外徑上的(de)切削速度(du)，排屑流暢(chàng)，切削區域(yù)接觸面積(ji)下，切削熱(rè)更低！

同時(shí)研發部門(men)還發現，車(chē)削應用在(zài)醫學器械(xiè)工業中，刀(dao)片🏃‍♂️牌号抑(yì)或卷屑槽(cáo)等都需要(yao)進行改進(jin)。爲滿足用(yòng)戶需求，還(hai)專門研制(zhi)🌐了高品質(zhì)的磨制刀(dāo)片，諸如 VCET 、 DCET 、 CCET 等(děng)，刀片槽型(xíng)爲 WF 。其先進(jìn)生産技術(shù)保障了此(ci)類改進刀(dāo)片帶有抛(pāo)光的卷屑(xiè)槽，以實現(xiàn)半精加工(gōng)及精加工(gōng)的優越表(biao)面質量。在(zài)某些特殊(shu)應用中，還(hai)提供帶 MD 卷(juan)屑槽的 VCGT 刀(dāo)片，以獲取(qu)高表面質(zhi)量。

其 JET-CUT 系列(liè)切斷刀，刀(dāo)片寬度 3mm 和(he) 4mm ，刀具壽命(ming)長，加工表(biǎo)面質量高(gao)。這些研發(fa)創新都源(yuan)自其信念(niàn) —— 升級無極(jí)限，同時還(hai)已研制出(chu)基于 TANG-GRIP 系列(liè)的 HP 高壓冷(leng)卻系統刀(dao)具。

采用經(jing)過實踐證(zheng)明過的工(gong)藝及刀具(ju)和驗證過(guo)的切削參(can)數可以更(gèng)及時地面(miàn)對市場推(tui)出的醫療(liáo)器械零部(bù)件零部件(jian)加工。基于(yú)多年在醫(yī)療器械行(háng)業的經驗(yan)，還推出了(le)醫療器械(xiè)行業的刀(dāo)具套盒，配(pei)合🐇專用機(jī)床，共同爲(wei)客戶提供(gong)完美的解(jiě)決方案！