医疗器械零件加工有哪些难点?
面对近年来的疫情,医疗器械行业呈现出动态增长的趋势。难加工材料、复杂的工件形状和频繁的小批量生产对医疗器械的加工提出了更高的要求。那么,加工医疗器械备件会存在哪些问题呢?东莞臻美小编解释医疗器械备件加工面临的新问题。
医疗器械行业对专业精密工具提出了新的要求。
难加工的材料、复杂的工件形状和频繁的小批量生产对用于加工专业医疗器械的刀具提出了很高的要求。如移植产品和假肢,在成功的外科手术中起着非常重要的作用,可以帮助外科医生达到最佳的医疗效果。医疗器械的加工工具在很大程度上决定了医疗器械的质量。
一、医用备件加工材料加工难度大:
医疗器械90%的植入部件采用钛合金Ti6Al-4V,具有质轻、强度高、生物相容性好的特点。钛合金6AL-4V已经成为医疗植入设备最常用的材料。钛合金6AL-4V通常用于制造髋关节、骨螺钉、膝关节、骨板、牙植入物和脊柱连接元件。钛合金具有加工硬化的特性。加工时,剪切角大,产生的切屑薄,在刀具上形成的接触面积相对较小。另外,加工过程中的高切削力,加上切屑流动时的摩擦力,会导致刀具局部切削热过大。但是钛合金导热性差,切削热不能很快传导出去。因此,大量切削热集中在切削刃和刀具表面。高切削力和切削热会导致月牙洼和刀具快速失效。
1.可靠和紧凑的机床夹具
医疗器械加工设备需要能够高精度地加工由难加工材料(如钛合金或不锈钢)制成的小型复杂零件,如骨骼和关节的替代零件,相当复杂。由于被加工材料的可加工性差,毛坯通常是棒料,这意味着需要去除大量的金属。所以有些零件被铸造成接近成品的形状,但这也增加了麻烦——需要制造复杂昂贵的夹具。增加加工复杂性的另一个因素是公差范围窄。
医疗器械零件对材料、加工精度和表面光洁度的要求很高,这就要求加工系统的可靠性很高。因此也对机床、夹具、刀具、CAM软件提出了极高的要求。工件通常在瑞士自动车床、多轴机床、旋转工作台等先进的医疗设备上加工。这些机床的特点大多是体积很小,结构紧凑。
2.稳定高效的工具
一般来说,医疗器械行业和其他机械加工行业有三个区别:
第一,对机床的要求比较高。先进的医疗器械加工设备,如瑞士自动车床、多轴机床、旋转工作台,与通常的加工中心、车床完全不同。它们的尺寸非常小,结构非常紧凑。为了满足这一要求,刀具的结构也需要特殊的设计,刀具的尺寸也要求小,同时保证刀具的刚性。
第二,医用备件要求加工效率高:
对加工效率要求高。对于医疗器械来说,最重要的是加工效率,也就是加工节拍,要求能在最短的时间内更换刀片。
第三,医疗零件需要表面光洁度:
就工件本身而言,它与其他机械零件有很大的不同。植入人体的医疗器械要求非常好的表面光洁度和高精度,不能有任何偏差,这就要求刀具从刀片结构的设计到刀片涂层的设计都要满足很高的加工要求。此外,还包括叶片的重复定位精度,在保证效率提高的同时,不能忽视高质量的要求。
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