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国际金属加工网 2019年06月26日

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医疗行业中,齿科和整形外科植入件的制造迅速增长。髋关节和膝关节预计将持续增长至2030年,市场预期为500亿美元。成本控制对于保持竞争力显得尤为重要。考虑到这个因素,膝关节、髋关节和齿科供应商应同时关注成本降低和高品质。

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胫骨垫工件材料为UHMWPE或称其为超高分子聚乙烯。这种材料很软,因此切削力小。表面粗糙度应不大于0.50 μm,意味着需要高端的精加工专用刀具

Jabro™ Premier 精加工刀具

股骨件和胫骨垫的加工难点在于它们独特的形状,尤其是胫骨垫的骨节曲面形状更难加工。之前加工胫骨垫的方法是用一把抛光过的HSS成型刀或者传统的硬质合金铣刀。除此以外,刮削的方法也经常被使用。两种方法均有缺陷:
· 第一个方法通常在表面产生明显的尖点,另外为了获得平滑的切削路径,设备必须足够快速。
· 这些刀具由于其零前角、小螺旋角,很难获得良好的加工表面。
· 第二种方法只能做具有圆弧表面的产品,但由于刀体限制、成形零件夹持等设计限制因素,无法实现所有的圆弧加工。

为了获得满意的表面粗糙度,必须增加可靠性较低的操作环节。人工抛光或喷砂处理会带来不可预计的加工时间、成本和品质效果。

为了克服这些困难,山高Jabro开发了 Premier 精加工刀具。刀具的设计基于工件表面的凹凸面以及切线和连接的直线。

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相比模具而言,此轮廓公差较宽。Premier 精加工整硬铣刀在研磨过程中,全切削刃保持恒定的切削前角,刃口圆弧 5μm 左右。切削速度在 200 - 600 m/min 之间,具体依据 CNC 机床而定。通常,如果控制系统良好,能够获得更高进给。每齿进给通常在 0,003-0,005*刀具直径:一把 d20 直径的刀具,为 0.06-0.1 mm/z,刀具寿命通常为 1000-2000 件。通常建议在刀具磨损之前一直放在机床上,移除或储存带来刀具损坏的风险较高。

注意事项

装卸:由于刃口特别容易损坏,刀具必须非常仔细地进行装卸。要避免与金属触碰,另外,手指甲的触碰同样会造成轻微的刃口损坏。

物流:在运输过程中必须有保护措施。刀具被保护并用蜡密封在包装盒内。并张贴标签“小心轻放”“不要重新包装”。

测量和检测:在医疗行业,可追溯性特别重要,为确保工艺质量,采用封闭的工艺,所有刀具均有单一的激光标志。Helicheck 设备可确保其可靠性和质量标准,测量均采取非接触式光测量,而不用与刀具直接接触的测量技术,并采用密封的研磨程序,质检报告附在刀具盒内,以便客户确认品质。

刀具设置:操作者应按照指示去除保护蜡,找到报告提供的正确直径。刀具可以修磨达五次,明显的磨损出现时,安全的包装是必要的,避免不可控的损坏。

清洁:当设备同时也用于加工金属植入件时(钛/钴铬合金及不锈钢),注意彻底清理机床。金属切屑与刀具直接接触会损坏刃口。因此机床设备很有必要具备良好的过滤系统,以确保切削液清洁。UHMWPE 材料的品质同样也是植入件供应商要考虑的关键因素。

不合格的原材料将导致磨损。刀具的提前磨损可能是由于被加工材料聚乙烯不纯。如果出现这种情况,必须关注采购环节。

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切削刃口 177μm 磨损

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(山高刀具)

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