近幾年(nian)來 CNC 加工中的醫療(liao)器械行業呈動态(tài)增長趨勢,醫療器(qì)械制造商們也在(zai)持續尋覓更佳的(de)車削中心及良🙇🏻好(hao)刀🈲具,用✂️以提升其(qi)在行🏃🏻業中的競争(zhēng)優勢,而這些都成(chéng)爲刀具業、機床業(yè)、夾具業業務增長(zhang)的一大重要的渠(qu)道。而 ISCAR 伊斯卡正是(shì)看到了這個巨大(dà)的發展前景,投入(ru)了大🔞量的人力和(he)物力,來研發醫療(liao)器械加工專用刀(dao)具。爲此其特意在(zai)以色列的總部成(cheng)立了一個專門的(de)醫療器械行業刀(dāo)具研發部門,有 7 名(ming)專業的工程師專(zhuān)門從事解決方案(an)的設計,他們都有(you)🌈着👌豐富的經驗,并(bing)且從事醫療器械(xiè)加工刀具的研究(jiū)都超過了 12 年。截止(zhi)到現在,其用于醫(yi)療器械行業的刀(dāo)具在公司所有刀(dao)具🈲産品中的比重(zhòng)約爲 6% ~ 7% ,并預計在今(jīn)後 2 ~ 3 年,這個比重将(jiāng)會上升至 10% ~ 12% 。
難加工(gong)的钛合金材料
钛合金具(jù)有的特性之一是(shi)加工硬化。在加工(gōng)過程👌剪切角大,産(chǎn)生的切屑薄,并會(hui)在刀具上形成相(xiang)對小的接觸區域(yù)。另外,加工過程中(zhong)的高切削力,同時(shí)結合切屑流動時(shí)的摩🌈擦力,這些因(yin)素都會導緻刀具(ju)局部切✍️削熱過高(gao)。而钛合金熱傳導(dao)性差,導緻産✉️生的(de)熱量不能很好地(di)傳導出去。于是,大(dà)量的切削🌈熱集中(zhong)于切削🤞刃及刀具(jù)表面。高的切削力(lì),切削熱會綜合引(yǐn)起月牙窪的産生(shēng),同時還會引起刀(dao)具的快速失效。這(zhe)些因素導緻的産(chǎn)品質量不過關,以(yǐ)及刀具的高損耗(hao),對于企業來說都(dou)是一個不得不考(kǎo)慮的問題。
钛合金(jin)相對于鋼彈性更(gèng)佳是因其有相對(dui)低的彈性模量。因(yīn)此♍,爲了保障工件(jiàn)的反彈小,應避免(miǎn)切削力過🏃🏻♂️大。薄壁(bi)件在刀具壓力下(xia)通常都會有變形(xing)的趨勢,同時還會(hui)引起震顫、摩擦甚(shèn)至公差等問題。因(yin)此,解決這⁉️些問題(ti)的關鍵是保💯證整(zhěng)個系統的剛性,采(cai)用鋒利的切削刃(rèn)、正确的幾何形體(tǐ)的刀具是非常的(de)有必要的✌️!另外,钛(tai)合金具有在高溫(wēn)下與切削刀具發(fa)生🛀化學反應合金(jīn)化的趨勢🌈,其切屑(xie)有焊接到刀具表(biǎo)面的趨勢💯。這些都(dou)是不得不考慮的(de)因素!
可靠緊湊的(de)機床夾具
醫療器(qi)械加工設備需要(yao)具備能加工由難(nan)加工材料 ( 如钛合(he)金或不鏽鋼 ) 制成(cheng)的、精度要求高的(de)小而複雜的零件(jian),例如加工骨頭及(ji)關節的替代件就(jiù)相當複雜。由于被(bèi)加工材料的切削(xuē)性能🌍差,因此通常(chang)以棒料作爲毛坯(pi)料 —— —— 需要制造(zao)複雜而昂貴的夾(jia)具。
增加加工複雜(zá)性的另一因素是(shì)公差範圍窄。
醫療(liao)器械零部件工件(jian)材料、加工精度、表(biǎo)面光潔度等要求(qiu)非常高,這些都要(yào)求加工系統的可(kě)靠性要高。因而,也(ye)對機床、夾具、刀具(jù)、 CAM 軟件等提出了極(ji)高的要求。
工件通(tong)常在瑞士自動車(che)床、多主軸機床和(he)回轉工作台等國(guó)際先進的醫療器(qì)械加工設備上加(jia)工。這些機☎️床的特(tè)點大都是尺寸非(fei)常小、結構非常緊(jin)湊。
穩定高效的刀(dao)具
一般來說,醫療(liáo)器械行業與其他(ta)機械加工行業有(yǒu)三點不同:
SWISSCUT 系列專(zhuan)門針對凸輪式機(jī)床的設計,就減少(shao)了加工區域狹小(xiao)易産生幹涉的問(wèn)題,讓其可以很方(fang)便地從刀杆的兩(liǎng)側更換刀片,高精(jīng)度的刀片和牢固(gù)的刀座設計保證(zheng)了較高💃🏻的重複🔞定(dìng)位精度。 MINCUT 是 ISCRA 公司最(zui)新研發的刀具,既(ji)可用于車削,也可(ke)用于銑💃🏻削,小規格(gé)刀具卻具有高剛(gāng)性,讓其可應用于(yú)多主軸機❄️床或者(zhě)是加工中心上。
MULTI-MASTER 變形(xíng)金剛可換刀頭系(xì)列,隻需要幾秒鍾(zhong)就可換上不同的(de)銑刀頭。快換刀頭(tou)的理念,對加工效(xiào)率具有很好的保(bǎo)🍓證。同時也要求🔅刀(dao)具的壽命要盡可(kě)能的穩定、盡可能(néng)的🌍長。應盡可能采(cǎi)用高品🌈質的刀具(ju),兼♋具塗層、刃口、斷(duàn)屑槽型、刀具結構(gou)形式的整體配合(hé)的。這樣,才能保證(zhèng)機床
第三,從工件本身(shēn)來說,它自身便與(yu)其他機械零部件(jiàn)有着很大🥰的區别(bié)。植入人體的醫療(liáo)器械首先要求表(biao)面光潔度非常好(hao),精度非常高,不能(neng)有任何偏👈差,這就(jiu)對刀具的刀片結(jié)構、刀🤟片的塗層都(dou)有及其嚴格的要(yao)求。此外,對♋刀片的(de)重♍複定位精度也(yě)有嚴格的眼球,使(shǐ)⛷️其可以在保證效(xiao)率提高的同時不(bú)會忽視高質量!
ISCAR 深(shēn)入分析了醫學器(qi)械工業植入物的(de)特點,爲了提高這(zhe)🐕些💋非🈲常關鍵的元(yuan)件的加工性, ISCAR 設計(jì)制作了針對此行(hang)業的特制刀具、刀(dao)片以及卷🌈屑❓槽✔️以(yi)🐉加工钛合金 Ti6Al4V 并獲(huo)取此領域所需的(de)高精度的公差值(zhí)。同時,爲了配合此(ci)類零件制造商,降(jiang)低他們的成本,采(cǎi)用他們已有的生(shēng)🤟産設備, ISCAR 也提供特(tè)制定制刀具以滿(man)足不同場合的應(ying)用。
ISCAR 特制的帶鋒利(li)切削刃的整體硬(yìng)質合金立銑刀可(ke)用于凹型零💯件的(de)加工并免除毛刺(ci)。這些立銑刀能在(zai)半精加工及精加(jiā)工中✏️,實現最大 0.01mm 餘(yú)量的抛光銑!同時(shi)還研發了應用于(yú)加工钛合金及不(bú)鏽鋼的刀具 —— 基于(yú)超細晶粒基體進(jìn)行 PVD 塗層,實現了高(gao)切削速度 + 高進給(gei)的高速加工。其銑(xi)刀直徑小,編程中(zhong)可采用偏斜加工(gōng)🧑🏽🤝🧑🏻策🚶♀️略,其優點在于(yu)獲得刀具外徑上(shang)的切削速度,排屑(xie)流暢,切削區域接(jie)觸面積下,切削熱(re)更低!
其 系列(liè)切斷刀,刀片寬度(dù) 3mm 和 4mm ,刀具壽命長,加(jiā)工表面質量高。這(zhè)些研發創新都源(yuán)自其信念 —— 升級無(wu)極限,同時還已研(yán)制出基于 HP 高壓冷卻系統刀(dao)具。