Kövess engem: 
Minden, amit tudnia kell az orvosi alkatrészek CNC megmunkálásáról
Az orvostechnikai eszközipar olyan iparág, amely nem engedi meg a hibákat. Bármilyen helytelen művelet hatással van az emberek életére és egészségére. Hatalmas gyártósorokat foglal magában a sebészeti késektől a mesterséges ízületeken át a nagy diagnosztikai berendezésekig, amelyek pontos méreteket, valódi anyagokat és meghatározott felületkezelést igényelnek. A szűk tűrések, a kiváló felületkezelés és a több száz anyaggal való kompatibilitás előnyei révén a CNC megmunkálás az egyik ideális megmunkálási folyamat az egyedi megmunkálású orvosi alkatrészekhez.
Az orvosi alkatrészek CNC megmunkálásának előnyei
A CNC megmunkálás egy általános célú kivonó gyártási folyamat, amelyben a gyártott orvosi alkatrészeket vagy szerelvényeket anyagokból vágják ki. A technológia annyira fejlett, hogy a számítógéppel támogatott tervezési (CAD) fájl a megfelelő úton vezeti a CNC szerszámgépet, kicseréli a szerszámot, és pontosan vágja az anyagot, hogy kiváló orvosi berendezéseket, szerszámokat és alkatrészeket állítson elő, amelyeket széles körben használnak a sebészetben. , fogászati berendezések, diagnosztikai berendezések stb.
Gyors. A fröccsöntéssel összehasonlítva a CNC megmunkálás nem igényel további öntőformákat, csak néhány gépbeállítást és a CAD fájlok G-kóddá konvertálását. A CNC szerszámgép gyorsan elindítja a vágási programot az utasításoknak megfelelően, és általában néhány órán belül képes összetett alkatrészeket legyártani. A formák elkészítése ezzel szemben heteket vagy akár hónapokat is igénybe vehet. Az orvosi vizsgálatok általában sürgősebbek. Például a jelenlegi COVID-19 tombol a világon, és a tesztelő berendezések iránti kereslet megnőtt. A CNC megmunkálás rövid időn belül képes kiváló minőségű orvosi alkatrészeket vagy prototípusokat biztosítani, hogy a termékek a lehető leghamarabb piacra kerülhessenek.
Nincs mennyiségi korlátozás. A megmunkálási folyamat során a CNC szerszámgép képes azonosítani, hogy egy alkatrészt dolgozzon fel, vagy több alkatrészt gyártson. Más gyártási folyamatokkal összehasonlítva egy alkatrész gyártási költsége sokkal kisebb. Az egyszeri vagy egyedi, egyedi alkatrészek gyártása gyakori az orvostudományban, például speciális orvostechnikai eszközök, készülékek és egyéb orvosi alkatrészek. A CNC megmunkálás nagyon előnyös. Például: A különböző emberi testszerkezetek különböző orvosi segédeszközöket igényelnek, ezért a CNC megmunkálás az egyik oka a protézisek gyártásának, és nincs minimális rendelési mennyiségi követelmény.
Különböző anyagokkal kompatibilis. Legyen szó nagy szilárdságú, nagy szívósságú rozsdamentes acélról, titánötvözetről, alumíniumötvözetről, vagy akár nikkel-molibdén ötvözetről, vagy műszaki műanyagokról (PEEK, teflon stb.), a CNC megmunkálás tökéletesen kompatibilis, és több száz anyag választható ki orvosi alkatrészek vagy prototípusok gyártásához. A 3D nyomtatáshoz képest az anyagválaszték szélesebb.
Szigorú tűrések. Az orvosi berendezések vagy alkatrészek általában szigorú tűréshatárokat igényelnek, ami nem nehéz a CNC megmunkáláshoz, különösen az 5 tengelyes CNC megmunkálással 0.005 mm-es tűréssel gyárthatók alkatrészek, ami megfelel a legtöbb orvosi alkatrész pontossági követelményeinek, csökkentve a kockázatot.
Kiváló felületkezelés. A 3D nyomtatással összehasonlítva a CNC-megmunkálással gyártott alkatrészek általában kiváló felületkezeléssel rendelkeznek, és az alkatrész felületét szinte nincs szükség manuális újrafeldolgozásra, amely nagyon sima.
Az orvosi alkatrészek CNC megmunkálásának folyamata
CNC marás. A nagyobb kényelem érdekében az 5 tengelyes CNC marási szolgáltatások teljes mértékben képesek bármilyen alakú alkatrészek gyártására, gyakran az orvostechnikai eszközök összetett geometriájával. Az 5 tengelyes CNC megmunkálás 5 tengelyes egyidejű megmunkálást jelent, nem pedig 3+2 tengelyes vagy 4+1 tengelyeset. Bár sok gyártó dicsekszik azzal, hogy 5 tengelyes CNC megmunkálási szolgáltatásokat nyújt, kérjük, erősítse meg, hogy valódi 5 tengelyes egyidejű CNC megmunkálási szolgáltatásokat is tudnak nyújtani.
CNC
CNC esztergálás
CNC esztergálás. A CNC esztergálás precíz szimmetriájú alkatrészeket képes megmunkálni, például tengelyeket, kerek alkatrészeket stb. A CNC esztergálási folyamatok közé tartozik a vágás, recézés, síkmegmunkálás, alakítás, menetmegmunkálás, üregelő megmunkálás, fúrás és furatkiegyenlítés.
CNC svájci megmunkálás/mikromegmunkálás. A CNC svájci megmunkáló esztergák 7, 9 vagy akár 12+ tengely mentén is képesek forgatni az alkatrészeket, így kritikus, kis orvosi alkatrészeket, például tűket, szögeket, csontcsavarokat, varratrögzítőket, stenteket, klipeket, katétereket és egyebeket gyártanak töredék idő alatt. CNC svájci megmunkálású orvosi alkatrészek szigorú, precíz tűréshatárokkal.
Minőségellenőrzés – háromkoordinátás ellenőrzés. Az orvosi alkatrészeket vagy prototípusokat a feldolgozás után minőségellenőrzésnek kell alávetni. A koordináta-mérőgép (CMM) az X, Y és Z tengelyek mentén mozog egy páratartalom/hőmérséklet szabályozott laboratóriumban, és különféle vizuális vagy tapintásos módszerekkel méri az orvosi alkatrészek tűréseit. Teljes mértékben meg kell felelnie a CAD modellek és a 2D-s rajzok pontossági követelményeinek, valamint a megbízhatósági és biztonsági követelményeknek.
Általános CNC megmunkálási orvosi alkatrész méretkorlát
Jelenleg a legmodernebb CNC megmunkálás és más gyártási technológiák, mint például a 3D nyomtatás és fröccsöntés, még mindig bizonyos korlátokkal rendelkeznek. Az orvosi alkatrészek CNC megmunkálásának is vannak bizonyos méretkorlátai, nem minden orvosi alkatrész igényel +/- 0.0001 mm-es szűk tűrést.
Formázás és hajlítás: +/- 0.4mm
Hajlítás: +/- 0.2 mm
Lineáris méretek: +/- 0.1 mm
Átmérők betétekkel: +0.06mm / -0.0mm
Szögletesség: +/- 2°
Felületi érdesség: Ra 100 uin max
Anyagok orvosi alkatrészek vagy prototípusok CNC gyártásához
Az orvosi anyagoknak magas fokú korrózióállósággal és szilárdsággal kell rendelkezniük, valamint könnyen sterilizálhatóknak és tisztíthatóknak kell lenniük. A legelterjedtebbek a rozsdamentes acél, titánötvözet, alumíniumötvözet, magnéziumötvözet, nikkel-titán ötvözet stb. Több mint 20 éves tapasztalat és gyakorlati feltárás alapján a DDPROTOTYPE, Kína vezető prototípusgyártója összefoglalja a megfelelő anyagokat. a CNC megmunkálási technológiához orvosi alkatrészek gyártásához, az alábbiak szerint.
316/L rozsdamentes acél. A 316/L rozsdamentes acél rendkívül korrózióálló, és gyakran használt anyag orvostechnikai eszközökhöz.
304-es rozsdamentes acél. A 304-es rozsdamentes acél korrózióálló és jól megmunkálható. Ez az egyik legszélesebb körben használt anyag orvosi alkatrészek gyártásához, de nem hőkezelhető. Ha keményebb rozsdamentes acélra van szükség, a 18-8-as rozsdamentes acél alkalmasabb.
17-4 rozsdamentes acél. A 17-4 rozsdamentes acélt általában orvosi berendezésekben használják, és nagy szilárdságú, korrózióálló rozsdamentes acélötvözet, amely hőkezelhető.
2-es osztályú titán. A 2-es osztályú titán egy nagy tisztaságú, ötvözetlen titán anyag, amely nagy szilárdságú, könnyű és magas hővezető képességgel rendelkezik.
5-ös minőségű titán. Ilyen például a Ti-6Al-4V , amely kiváló szilárdság-tömeg aránnyal, jó korrózióállósággal, hegeszthetőséggel és biokompatibilitással, rugalmassággal, nem mérgezővel rendelkezik, az egyik leggyakoribb titánötvözet, és széles körben gyártják emberi implantátumokhoz, például művégtagokhoz, emberi ízületekhez stb.
Nitinol ® : A nitinol titán és nikkel ötvözet, amelyet az utóbbi években az orvosi közösség nagy elismerésnek örvendett. Memóriával, kiváló csillapítási együtthatóval, biokompatibilitással és rugalmassággal rendelkezik, és kiválóan alkalmas különféle orvostechnikai berendezések gyártására.
Kobalt-króm ötvözet . A kobalt-króm (kobalt króm) egy nagy szilárdságú fémötvözet, amely kobaltból és krómból áll. Ez egy másik biokompatibilis fém, és a fogászati és ortopédiai implantátumok egyik jóváhagyott anyagává vált.
Magnéziumötvözet. A magnéziumötvözet egy könnyű fém, amely biokompatibilis és széles körben használják szívstentek gyártásában.
Alumíniumötvözet. Az alumíniumötvözetek, mint például a 6061-T6 alumínium, a különféle orvostechnikai eszközök gyártásának fő anyagává váltak. Erősek, könnyűek, korrózióállóak és alakíthatók. Ezenkívül az alumínium alkatrészek vagy prototípusok nagyon gazdaságosak és költséghatékonyak. Az eloxált alumínium tovább javíthatja a korrózióállóságot és a szilárdságot, a színek sokfélesége pedig javíthatja az esztétikát.
Egyéb fémes anyagok. Ide tartoznak a sárgaréz, bronz, réz, gamma, Hastelloy, Inconel, Invar, mangán, molibdén, monel, nikkel, nitro, platina, stellit, waspaloy, cink és sok más szuperötvözet stb.
A közönséges orvosi műanyagok nedvességállósággal és jó termikus tulajdonságokkal rendelkeznek, és magas hőmérsékleten, gamma-sugárzással vagy etilén-oxiddal is sterilizálni kell őket. A fémekhez képest a műanyagok nem mágnesesek, és nem zavarják a diagnosztikai eredményeket, és gyakran használják orvosi vizsgálóberendezésekben.
Delrin . A Delrin egy nem nedvszívó, kopásálló és alacsony súrlódási együtthatójú gyanta.
Polikarbonát (PC). A PC kiváló mechanikai és szerkezeti tulajdonságokkal rendelkezik, szakítószilárdsága majdnem kétszerese az ABS-nek.
PEEK. Általában a fém alkatrészek helyettesítőjeként használt PEEK korrózióálló, kopásálló, kiváló szakítószilárdsággal rendelkezik, és magas hőmérsékleten és nagy nyomáson is képes működni.
UHMWPE. Az UHMWPE alacsony súrlódási együtthatóval, ütésállósággal, vegyi ellenállással rendelkezik, és nem szívja magába a vizet, így általános anyagnak számít.
PTFE (teflon). A PTFE szélsőséges hőmérsékleteken is működhet, kiváló vegyi ellenállással rendelkezik, kiváló szigetelő, és az egyik legszélesebb körben használt anyag orvosi alkatrészek vagy prototípusok gyártásához.
Carolete G-10. A Garolite G-10 egy alternatív anyag fém orvosi alkatrészekhez, nagy szilárdságú és alacsony vízfelvételű, valamint nem mágneses.
CNC orvosi alkatrészek felületkezelési folyamata
Mivel az orvosi alkatrészek vagy termékek szorosan érintkeznek az emberi testtel, a legbiztonságosabb és környezetbarát felületkezelési eljárásra van szükség.
Eloxálás . Elektrolitikus passziválással egy vékony fém-oxid réteg képződhet a CNC megmunkált orvosi alkatrészek felületén, amely védi a fémet, és tovább javítja a korrózióállóságot és a kopásállóságot. Különböző színválaszték létezik, valamint javítja a korrózióállóságot és a kopásállóságot. Ez az eljárás legszélesebb körben alumíniumötvözetű orvosi alkatrészeken használatos. Rozsdamentes acél, réz, titán, cinkötvözetek és magnéziumötvözetek is eloxálhatók.
Anodizing
passziválás
Passziválás. A passziválást gyakran alkalmazzák acélon és rozsdamentes acélon. A savas oldat eltávolítja a szabad vasat és a vas(II)-ionokat a felületről, tovább fokozva az acél és rozsdamentes acél korrózió- és vegyi ellenállását, megakadályozva a rozsdásodást.
Galvanizálás. A galvanizálás, gyakran nikkel vagy króm bevonat, egy vékony bevonatot képez a fém felületén, amely vastagabbá teszi az apró alkatrészeket, megakadályozza a rozsdásodást és javítja a korrózióállóságot.
Polírozás . Az orvosi alkatrészek felületét dörzsölik vagy kémiai kezelésnek vetik alá, hogy a felület rendkívül sima legyen és tükörhatású legyen.
Festékszóró. Orvosi alkatrészek felületére festéket és pigmenteket permeteznek az esztétika javítása és a korrózió vagy oxidáció elkerülése érdekében. Gyakran alkalmazzák fém alkatrészeken, például alumíniumon és rozsdamentes acélon, valamint különféle műszaki műanyag alkatrészeken.
CNC megmunkáló orvosi berendezések alkalmazása
Orvosi implantátumok. A testimplantátumok alkatrészeinek CNC megmunkálása jelentős fejlesztés az orvostudományban, például csípőprotézisek, csípőimplantátumok, gerincimplantátumok, térdimplantátumok és egyebek esetében. A gyakran választott anyagok: titánötvözet, kobalt-króm ötvözet, rozsdamentes acél, PEEK stb.
Sebészeti eszközök. A sebészeti eszközök nagy pontosságú és hibátlan kialakítása döntő lehet egy beavatkozás sikere vagy kudarca szempontjából, néha szigorúbb tűréshatárokat igényelve, például +/- 0.002 mm-t. A CNC-vel megmunkált gyakori sebészeti eszközök közé tartoznak: távtartók, kapcsok, fogók, kések, sebészeti ollók, darabfogantyúk, fűrészek, csipeszek, távtartók stb. Az általában kiválasztott anyagok: rozsdamentes acél, különösen AISI 316L, titánötvözet stb.
Elektronikus orvostechnikai eszközök. Sok elektronikus orvostechnikai eszköz gyakran több ezer CNC-megmunkált alkatrészből áll, beleértve a kapcsolókat, gombokat, elektronikus házakat és egyebeket. Néhány elektronikus orvostechnikai eszköz a következők: pulzusmérők, MRI-szkennerek és röntgengépek, ultrahangos berendezések, MRI-szkennerek, CT-szkennerek, diagnosztikai berendezések, monitorok és egyebek.
CNC megmunkáló műhelyek tanúsítása
Az orvosi alkatrészek vagy prototípusok gyártása nem azonos a más iparágak számára készült alkatrészek gyártásával. A többnyire közönséges fém vagy műanyag alkatrészeknek csak az ISO 9001 minőségirányítási előírásait kell betartani, de az orvosi alkatrészek gyártásának is meg kell felelnie további szabványoknak. A nemzetközi szabványok szerint az orvosi tervezésben, fejlesztésben, gyártásban, tárolásban, forgalmazásban, telepítésben vagy javításban részt vevő szervezeteknek bizonyítaniuk kell, hogy képesek „olyan orvostechnikai eszközöket és kapcsolódó szolgáltatásokat nyújtani, amelyek következetesen megfelelnek az ügyfelek és a vonatkozó szabályozási követelményeknek”.
ISO 9001: Az ISO 9001 szabvány számos iparágban alkalmazható, és egy általános minőségellenőrzési szabvány. Segít minimalizálni a költségeket és elősegíti a vállalat növekedését.
ISO 13485: Ez a szabvány a CNC megmunkálású orvosi alkatrészek folyamatfelügyeletére helyezi a hangsúlyt, és szabványosítja a gyártási folyamatot. A szabvány részletei szigorúbbak, mint az ISO9001, például a folyamatellenőrzés, a kockázatkezelés és a minőségellenőrzés.
ISO 14001: Az ISO5001-hez hasonlóan ez is egy irányelv, amely szerint az orvosi alkatrészek CNC megmunkálása csökkentheti az energiafogyasztást és a hulladéktermelést.
A CNC megmunkálás egyre népszerűbb az orvostudományban. Ideális gyártási eljárás orvostechnikai eszközök bonyolult szerkezetű és kemény anyagú alkatrészeinek gyártásához. Különösen az 5 tengelyes szimultán megmunkálás járult hozzá kiemelkedően a különböző ortopéd implantátumok és fogászati implantátumok gyártásához.
