西脈科司|精密工具 醫療行業難加工案例——植入醫療器械的加工

從2011年起,我國已成為僅次於美國的世界第二大醫療器械市場。 醫療行業與所有人類的生命和健康息息相關,人們對健康的重視程度日益增長也帶動了醫療行業的蓬勃發展,其中就包括了植入醫療器械,如骨釘、骨板、人工關節、假肢等。 植入醫療器械屬於第三類醫療器械的高端產品,是醫療器械產業中重要的產品門類之一。
植入醫療器械是治療心腦血管疾病和骨科疾病的有效手段之一。 然而目前國內植入醫療器械的整體科技水准較低,高端植入器械仍需要依靠國外進口。 所以對於國內醫療植入器械的發展和推進刻不容緩,同時植入器械對機加工設備和刀具也提出了更高的要求。 通常,植入醫療器械會借助外科手術,部分或者全部進入人體或自然腔道中,植入物會在手術結束後長期留在體內。 這類植入醫療器械的資料較為特殊,對於機加工而言是一個完全不同的領域。

醫療植入器械最常見的資料包含不銹鋼、鈷基合金、鈦合金、聚合物、高分子材料、陶瓷材料等,其中鈷基合金(鈷鉻鉬CoCrMo資料)的使用十分廣泛,其加工應用的發展最為迅速。 作為一種耐磨性和耐腐蝕性皆高的資料,鈷鉻鉬還具有耐疲勞性强和抗拉强度高的優點。 這種資料的合金特別容易受到加工硬化的影響,並且加工時產生的熱量很高,囙此對加工刀具的效能提出了非常高的要求。
威士(WSS)刀具一直致力於對醫療器械加工的刀具進行研發和改進,力求為醫療器械行業製造商提供更優解決方案。 以骨關節零件加工為例,威士(WSS)刀具成功地開發出對於鈷鉻鉬CoCrMo合金針對性加工的CBN刀具,以及對於聚乙烯資料針對性加工的PCD刀具,並已成功運用於醫療領域相關材料的加工,克服了難加工資料的部分加工技術難題,降本不降效。
加工案例
01
機床 |
DMG 75H |
加工資料 |
鈷鉻鉬CoCrMo |
資料硬度 |
HRC35 |
工件直徑 |
D32mm |
粗糙度 |
Ra0.8 μm |
加工管道 |
連續車削 |
威士採用DCGW11T304定制CBN刀片,加工外圓及仿形切削。 在相同的切削參數下,性能提升25%,加工後零部件品質穩定。

刀具品牌 |
威士 |
其他品牌 |
規格 |
DCGW11T304 |
DCGW11T304 |
VC(m/min) |
60m/min |
60m/min |
f(mm/rev) |
0.06mm/rev |
0.06mm/rev |
Ap(mm) |
0.2mm |
0.2mm |
T/L(寿命) |
25件 |
20件 |
02
機床 |
DMG 75H |
加工資料 |
進口聚乙烯資料 |
工件直徑 |
D32mm |
粗糙度 |
Ra0.3μm |
加工管道 |
連續車削 |
威士採用VBGT160402的PCD刀片,與現有刀具加工進行對比,優化了加工參數,加工效率得到了提升,且加工刀具的壽命穩定的達到1500件。

刀具品牌 |
威士 |
其他品牌 |
規格 |
VBGT160402 |
φ15球头刀 |
VC(m/min) |
760m/min |
480m/min |
f(mm/rev) |
0.01mm/rev |
0.14mm/rev |
Ap(mm) |
0.3mm |
0.3mm |
T/L(寿命) |
15000件 |
不稳定 |