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医疗器械精密零件加工对加工设备及刀具的要求

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  • 添加日期:2023年01月06日

随着中国经济在近些年的快速发展的同时,人口老龄化进程的加快,国内的医疗器械也迎来了快速发展,特别是在国产替代的浪潮里,中国医疗器械企业更是发展迅猛,在新的世界经济一体化浪潮中,全球制造加速向中国大陆地区转移已是大势所趋,中国也将逐步发展成为世界级的制造业基地。中国企业在精密零件制造技术也随之得到了很大的进步,其中很大一部分医疗设备实现了自主可控,可以说高精度精密零部件制造技术运用将会为中国医疗器械行业发展带来新的机遇和变革。

医疗器械行业对精密刀具的应用,特殊材料、复杂形状的工件以及小批量医疗零件的生产,对医疗器械加工中刀具的选择与使用提出了新的要求。

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医疗器械行业对精密刀具选择和使用要求


       1
、精密要求
       
微米范围内的公差在医疗行业很常见,选择正确的刀具需要敏锐的洞察力和丰富的经验。一方面,即使钻削小孔也需要使用润滑剂减小摩擦,可靠地散热和处理刀刃处的细铁屑;另一方面,在生产尖端医疗器械时(需要去毛刺)需要使用锋利且运转平稳的切削刀具以获得高质量的表面。
   

2.成本控制

     有经验的加工师傅会依照图纸选择合适的型材进行零件加工,这样一来,不仅可以加快零件的加工进程中的切削量,也能减少材料的成本消耗,这样不仅可以降低单个零件的生产成本,还可以减少刀具的消耗。


医疗器械特殊材料零部件加工的难点


       1
、难加工的钛合金材料
       
绝大多数的医疗器械植入部件都是由Ti6AI-4V钛合金制造,源于轻质、及其良好的生物相容性,优异的疲劳强度和低模量,对于耐腐蚀性和高韧性的使用环境,它都是首选。钛合金6Al-4V成为医用植入器械的最常用材料。

钛合金具有加工硬化的特性,加工过程剪切较大,产生的切屑薄,并在刀具上形成相对小的接触区域,另外,加工过程中高的切削力,结合切屑流动时的摩擦力,将综合导致刀具局部切削热过高。而钛合金热传导性差,令切削热不能很快传导出去,这时候就需要在加工过程中利用切削液辅助降温加工以保证加工件材料特性不发生变化
       2
、可靠的机床夹具
       
复杂且精度要求高的小型医疗零件,像加工骨头及关节的替代件就相当复杂;由于加工材料的切削性能差,毛坯通常为棒料,这意味着有大量金属需要被切削。医疗器械零部件工件材料、加工精度、表面光洁等要求高,也就说加工件对机床,夹具、刀具、CAM软件等的要求就变的更高了,高端的加工设备群不仅可以保障加工件的质量,也能保证产品交期
       3
、稳定高效的刀具

与通常的加工中心及车床完全不同,精密医疗加工机床的尺寸非常小、结构非常紧凑;顺应这样的要求,刀具的结构也需要有特殊的设计,要求刀具的尺寸也要很小,同时还要保证刀具的刚性。
     
       

从加工件本身来说,与其他机械零部件有着有很大的区别;植入人体的医疗器械首先要求表现光洁度非常好,精度非常高,不能有任何偏差,这就需要刀具从结构的设计到刀片涂层应用都要满足很高的加工要求。

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