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從移植產品到X線斷層攝(shè)影裝(zhuāng)置
2011-11-16  來源:《數(shù)控機床市場(chǎng)》  作者:徐華

      醫療器械,比如移植(zhí)產品和假肢,在成功的外科手術中起著十分重要的(de)作用。他們幫助外科醫生實現最佳(jiā)的醫療效果。然(rán)而,如果外科(kē)醫(yī)生使用(yòng)了有缺陷的儀器,那麽情況嚴重時可能會使病(bìng)人陷入極大的危險之(zhī)中。用於加工醫療器械的刀具在很大程(chéng)度上(shàng)決定著醫療器械的質量。


      刀具在醫(yī)療器械製造中的用(yòng)途是多樣廣泛的。可以加工大型設備(bèi)(比如一台(tái)電腦X線斷層攝影機)的外殼之類比較簡單的工(gōng)作,而對於移植產品或工件的生產則更富有挑戰性,因為他們可能被用於修複顱蓋骨或治療骨折。來自圖(tú)賓(bīn)根機床(chuáng)製(zhì)造商的專家則可以利用他們在其他領域(比如機械工程(chéng)和汽(qì)車製造業)的專業知識製造高質量的產品。


精密:最基本的要(yào)求

      微米範圍(wéi)內的公差在醫療行業很常見,選擇正確的刀具需要敏(mǐn)銳的洞察力和豐富(fù)的經驗(yàn)。一方麵,即使是鑽一個非常小的孔,也需要使用潤滑劑減小摩擦,並可靠地(dì)散熱和處理加工時積(jī)在刀刃等處的細鐵屑。另一方麵,在生產尖端醫療器械時(無毛刺),需要使用鋒利且運轉(zhuǎn)平穩的切削刀具以獲得高質量的(de)表麵。經常用到的切屑工具是高速鋼鑽頭或整體硬(yìng)質合金鑽頭。可以利用德國瓦爾特集團下的刀具品牌蒂泰克斯(Walter Titex)的鑽頭對難以加工的(de)材料(liào)(如鈦、不鏽鋼、貴金屬甚至複合材料)進行加(jiā)工。該(gāi)係列產品加工中心孔的標(biāo)準尺寸(cùn)為0.05毫米至46毫米。目前,內冷式鑽頭的直徑可達0.75毫米。

 

銑削和鑽孔:牙齒修複

      作為一項標準,德國瓦爾特集(jí)團普瑞特(Walter Prototyp)的(de)產品Protostar係(xì)列整體硬質合金刀具的直徑範圍介於0.3毫米至20毫米之間。普瑞特(Walter Prototyp)的生產工廠位於德(dé)國小鎮哈姆斯溪(xī)畔策爾,雖然沒有專門涉足(zú)醫療行業的工程部門,但普瑞特(Walter Prototyp)仍是該行業的知名供應商。絲錐和螺紋銑刀主要用於加工鈦合金,比如接骨螺釘或髖關節。直徑為(wéi)1.6毫米(mǐ)的螺紋銑刀也可生產用於牙齒修(xiū)複(fù)的產品。

 

用於製造移植產品的(de)車刀


      雖然(rán)瓦爾特很早就涉足醫(yī)療(liáo)行業(yè),但是其產品的經典(diǎn)應用主要集中於部分對精度(dù)要求極(jí)高的小尺(chǐ)寸醫療器具(比如接骨螺釘和植入管)。可轉位硬質合金刀片WSM10、WSM20和WSM30主(zhǔ)要(yào)應用於多軸機床。“老虎刀片”Tiger-tec®塗(tú)層(céng)和微晶(jīng)基體為加工工藝提供了最大穩定性,耐熱Al2O3塗層具有(yǒu)最大的耐高溫硬度和抗(kàng)磨損度,除此之外,銳利的切削刃確保了產品無毛刺和(hé)無積屑瘤。由於鈦是醫療行業(yè)中頻繁加工的(de)材料(liào)之一,所(suǒ)以(yǐ)新的幾何形狀NFT、NMT和NRT被用於加工鈦。NFT用於精加工,NMT用於中等精度加工,NRT用(yòng)於(yú)粗加工,這些刀片可利用刀具係統(例(lì)如瓦(wǎ)爾特刀杆XLDE)進行簡單組(zǔ)合,以便用戶順利操作機床。

 

采用定製複合刀具方案節省(shěng)時間和金錢(qián)


      和從事其他(tā)行業的公司(sī)一樣,從事醫療行業(yè)的公(gōng)司也麵臨著日益增長的成本壓力。一個公司要想立足於競爭激(jī)烈的國際化大舞台,就必須以低成本生產出高(gāo)質量的(de)產品。對於移植(zhí)產品(pǐn)(一般情況下由高合金鋼、鈦或鈦合金製成)而言,特殊的材料以及複雜(zá)的工件幾何形狀對產品的精確性提出了很大(dà)的挑戰。許多小企業的小批量生產也妨礙了公司實(shí)現生產率最大化這一目標。


      針對某些(xiē)加工,我們以前可能需要三把標準刀具(jù),但是現在隻(zhī)需要一把複合刀(dāo)具,以一道工序代替以往的三道(dào)工序,從而節省了時間和成本(běn)。舉例而言,如果加(jiā)工1500個工(gōng)件,每一工件節約2分鍾,那客戶就可以節約50小(xiǎo)時的機器(qì)工時。這種複合刀具方案的(de)缺點在於它並不在通用的刀具樣本中體現。而(ér)瓦爾特公司提出的“CATexpress”定製非標刀的服務,則與常規的非標刀服(fú)務不同,其交貨期可從以往的6-8周減少到客戶可(kě)在14天(tiān)內收到貨物。該服務以一個特殊的軟件程序為基礎,當用戶連接到英特(tè)網並輸入了(le)所(suǒ)有信息(比(bǐ)如應用信息或機床類型)之後,係(xì)統便會輸出一個包含(hán)需要參數的訂單記(jì)錄。公司(sī)在收到(dào)訂單之後,可(kě)以在最短的時間內開始生產所(suǒ)需(xū)的非標刀具。

  

     醫療行業的精密標準:
     • 鑽孔直徑的公差通常為(wéi)+/- 0.005毫米左右(yòu)。
     • 方向公差大約為(wéi)+/- 0.07(針對108毫米)左右。

[圖片]整體(tǐ)式螺紋銑刀
[圖片]整體式螺紋銑刀
當螺紋範圍介於標準M8M1.6之間(jiān)時,Walter Prototyp整體式螺紋銑刀是用於加工專用醫療器械的理想工(gōng)具。
 

 

[圖片]Tigertec® PVD刀片
[圖片]Tigertec® PVD
說(shuō)明:瓦爾特公司的Tigertec® PVD片除了用於ISO車削,還可用於(yú)切槽和銑削。特殊工藝使黑色前刀麵變光滑,以防形成積屑瘤。
   
[圖片]CATexpress界麵
[圖片]CATexpress界麵
說明:利用德國瓦爾特集團下的蒂泰克斯CATexpress軟件,用(yòng)戶可以(yǐ)在(zài)14天內(而不是傳統的6-8周)收到定製的非標刀具。

 

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