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從移植產(chǎn)品到X線斷層攝影裝置
2011-11-16  來源:《數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)》  作者:徐華

      醫(yī)療器械,比如移植產(chǎn)品和假肢,在成功的外科手術(shù)中起著十分重要的作用。他們幫助外科醫(yī)生實(shí)現(xiàn)最佳的醫(yī)療效果。然而,如果外科醫(yī)生使用了有缺陷的儀器,那么情況嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)使病人陷入極大的危險(xiǎn)之中。用于加工醫(yī)療器械的刀具在很大程度上決定著醫(yī)療器械的質(zhì)量。


      刀具在醫(yī)療器械制造中的用途是多樣廣泛的。可以加工大型設(shè)備(比如一臺(tái)電腦X線斷層攝影機(jī))的外殼之類比較簡(jiǎn)單的工作,而對(duì)于移植產(chǎn)品或工件的生產(chǎn)則更富有挑戰(zhàn)性,因?yàn)樗麄兛赡鼙挥糜谛迯?fù)顱蓋骨或治療骨折。來自圖賓根機(jī)床制造商的專家則可以利用他們?cè)谄渌I(lǐng)域(比如機(jī)械工程和汽車制造業(yè))的專業(yè)知識(shí)制造高質(zhì)量的產(chǎn)品。


精密:最基本的要求

      微米范圍內(nèi)的公差在醫(yī)療行業(yè)很常見,選擇正確的刀具需要敏銳的洞察力和豐富的經(jīng)驗(yàn)。一方面,即使是鉆一個(gè)非常小的孔,也需要使用潤(rùn)滑劑減小摩擦,并可靠地散熱和處理加工時(shí)積在刀刃等處的細(xì)鐵屑。另一方面,在生產(chǎn)尖端醫(yī)療器械時(shí)(無毛刺),需要使用鋒利且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的切削刀具以獲得高質(zhì)量的表面。經(jīng)常用到的切屑工具是高速鋼鉆頭或整體硬質(zhì)合金鉆頭。可以利用德國(guó)瓦爾特集團(tuán)下的刀具品牌蒂泰克斯(Walter Titex)的鉆頭對(duì)難以加工的材料(如鈦、不銹鋼、貴金屬甚至復(fù)合材料)進(jìn)行加工。該系列產(chǎn)品加工中心孔的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為0.05毫米至46毫米。目前,內(nèi)冷式鉆頭的直徑可達(dá)0.75毫米。

 

銑削和鉆孔:牙齒修復(fù)

      作為一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),德國(guó)瓦爾特集團(tuán)普瑞特(Walter Prototyp)的產(chǎn)品Protostar系列整體硬質(zhì)合金刀具的直徑范圍介于0.3毫米至20毫米之間。普瑞特(Walter Prototyp)的生產(chǎn)工廠位于德國(guó)小鎮(zhèn)哈姆斯溪畔策爾,雖然沒有專門涉足醫(yī)療行業(yè)的工程部門,但普瑞特(Walter Prototyp)仍是該行業(yè)的知名供應(yīng)商。絲錐和螺紋銑刀主要用于加工鈦合金,比如接骨螺釘或髖關(guān)節(jié)。直徑為1.6毫米的螺紋銑刀也可生產(chǎn)用于牙齒修復(fù)的產(chǎn)品。

 

用于制造移植產(chǎn)品的車刀


      雖然瓦爾特很早就涉足醫(yī)療行業(yè),但是其產(chǎn)品的經(jīng)典應(yīng)用主要集中于部分對(duì)精度要求極高的小尺寸醫(yī)療器具(比如接骨螺釘和植入管)。可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片WSM10、WSM20和WSM30主要應(yīng)用于多軸機(jī)床。“老虎刀片”Tiger-tec®涂層和微晶基體為加工工藝提供了最大穩(wěn)定性,耐熱Al2O3涂層具有最大的耐高溫硬度和抗磨損度,除此之外,銳利的切削刃確保了產(chǎn)品無毛刺和無積屑瘤。由于鈦是醫(yī)療行業(yè)中頻繁加工的材料之一,所以新的幾何形狀NFT、NMT和NRT被用于加工鈦。NFT用于精加工,NMT用于中等精度加工,NRT用于粗加工,這些刀片可利用刀具系統(tǒng)(例如瓦爾特刀桿XLDE)進(jìn)行簡(jiǎn)單組合,以便用戶順利操作機(jī)床。

 

采用定制復(fù)合刀具方案節(jié)省時(shí)間和金錢


      和從事其他行業(yè)的公司一樣,從事醫(yī)療行業(yè)的公司也面臨著日益增長(zhǎng)的成本壓力。一個(gè)公司要想立足于競(jìng)爭(zhēng)激烈的國(guó)際化大舞臺(tái),就必須以低成本生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。對(duì)于移植產(chǎn)品(一般情況下由高合金鋼、鈦或鈦合金制成)而言,特殊的材料以及復(fù)雜的工件幾何形狀對(duì)產(chǎn)品的精確性提出了很大的挑戰(zhàn)。許多小企業(yè)的小批量生產(chǎn)也妨礙了公司實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率最大化這一目標(biāo)。


      針對(duì)某些加工,我們以前可能需要三把標(biāo)準(zhǔn)刀具,但是現(xiàn)在只需要一把復(fù)合刀具,以一道工序代替以往的三道工序,從而節(jié)省了時(shí)間和成本。舉例而言,如果加工1500個(gè)工件,每一工件節(jié)約2分鐘,那客戶就可以節(jié)約50小時(shí)的機(jī)器工時(shí)。這種復(fù)合刀具方案的缺點(diǎn)在于它并不在通用的刀具樣本中體現(xiàn)。而瓦爾特公司提出的“CATexpress”定制非標(biāo)刀的服務(wù),則與常規(guī)的非標(biāo)刀服務(wù)不同,其交貨期可從以往的6-8周減少到客戶可在14天內(nèi)收到貨物。該服務(wù)以一個(gè)特殊的軟件程序?yàn)榛A(chǔ),當(dāng)用戶連接到英特網(wǎng)并輸入了所有信息(比如應(yīng)用信息或機(jī)床類型)之后,系統(tǒng)便會(huì)輸出一個(gè)包含需要參數(shù)的訂單記錄。公司在收到訂單之后,可以在最短的時(shí)間內(nèi)開始生產(chǎn)所需的非標(biāo)刀具。

  

     醫(yī)療行業(yè)的精密標(biāo)準(zhǔn):
     • 鉆孔直徑的公差通常為+/- 0.005毫米左右。
     • 方向公差大約為+/- 0.07(針對(duì)108毫米)左右。

[圖片]整體式螺紋銑刀
[圖片]整體式螺紋銑刀
當(dāng)螺紋范圍介于標(biāo)準(zhǔn)M8M1.6之間時(shí),Walter Prototyp整體式螺紋銑刀是用于加工專用醫(yī)療器械的理想工具。
 

 

[圖片]Tigertec® PVD刀片
[圖片]Tigertec® PVD
說明:瓦爾特公司的Tigertec® PVD片除了用于ISO車削,還可用于切槽和銑削。特殊工藝使黑色前刀面變光滑,以防形成積屑瘤。
   
[圖片]CATexpress界面
[圖片]CATexpress界面
說明:利用德國(guó)瓦爾特集團(tuán)下的蒂泰克斯CATexpress軟件,用戶可以在14天內(nèi)(而不是傳統(tǒng)的6-8周)收到定制的非標(biāo)刀具。

 

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