El mecanizado CNC de piezas pequeñas de dispositivos médicos es un proceso muy complejo y técnicamente exigente.No sólo implica equipos y tecnología de alta precisión, sino que también requiere consideración de la particularidad de los materiales, la racionalidad del diseño, la optimización de los parámetros del proceso y un estricto control de calidad.Este artículo explorará cómo lidiar con estas dificultades y cómo lidiar con ellas.
Contenido
1.Retos de diseño y desarrollo
2.Requisitos de alta precisión y exactitud.
3.Desafíos materiales
4.Desgaste de herramientas y control de errores.
5.Optimización de parámetros de proceso
6.Control y medición de errores
1.Retos de diseño y desarrollo
El diseño y desarrollo de un dispositivo médico es una etapa crítica para su éxito.Los dispositivos médicos mal diseñados no cumplen con los requisitos reglamentarios y no pueden comercializarse.Por lo tanto, el proceso de procesamiento CNC de piezas médicas debe integrarse estrechamente con la racionalidad y viabilidad del diseño del producto.Para garantizar el cumplimiento de las regulaciones y estándares relevantes en la industria de fabricación de dispositivos médicos, los procesadores de piezas deben obtener las certificaciones necesarias, como licencias de producción de dispositivos médicos y certificaciones de sistemas de gestión de calidad.
2.Requisitos de alta precisión y exactitud.
Al fabricar implantes corporales, como prótesis de cadera e implantes de rodilla, se requiere una precisión y exactitud de mecanizado extremadamente altas.Esto se debe a que incluso los pequeños errores de mecanizado pueden tener un impacto significativo en la vida y el bienestar del paciente.El centro de mecanizado CNC puede fabricar con precisión piezas que satisfagan las necesidades del paciente a través de modelos CAD y tecnología de ingeniería inversa basada en los requisitos de los cirujanos ortopédicos, logrando tolerancias tan pequeñas como 4 μm.
Los equipos CNC comunes pueden resultar difíciles de satisfacer las demandas en términos de precisión de procesamiento, rigidez y control de vibraciones.Los tamaños característicos de las piezas pequeñas suelen ser del nivel de micras, lo que requiere equipos con una precisión de posicionamiento y control de movimiento de repetibilidad extremadamente alta.Al procesar piezas pequeñas, las pequeñas vibraciones pueden provocar una reducción de la calidad de la superficie y dimensiones inexactas.El procesamiento CNC de piezas pequeñas de equipos médicos requiere elegir máquinas herramienta CNC con sistemas de control de retroalimentación de alta resolución y alta precisión, como máquinas herramienta de cinco ejes, que utilizan husillos de alta velocidad con levitación por aire o tecnología de levitación magnética para reducir la fricción y la vibración.
3.Desafíos materiales
La industria médica requiere que los implantes estén fabricados con materiales biocompatibles como PEEK y aleaciones de titanio.Estos materiales tienden a generar calor excesivo durante el procesamiento y, a menudo, no se permite el uso de refrigerantes debido a preocupaciones sobre la contaminación.Las máquinas herramienta CNC deben ser compatibles con una variedad de materiales para manejar estos materiales desafiantes, así como controlar eficazmente el calor y evitar la contaminación durante el mecanizado.
El mecanizado CNC de piezas pequeñas de dispositivos médicos requiere investigación y comprensión de las propiedades de diferentes materiales de grado médico, incluidos metales, plásticos y cerámicas, y su rendimiento en el mecanizado CNC.Desarrolle estrategias y parámetros de mecanizado específicos, como velocidades de corte, velocidades de avance y métodos de enfriamiento adecuados, para satisfacer las necesidades de diferentes materiales.
4.Desgaste de herramientas y control de errores.
Cuando el CNC procesa piezas pequeñas, el desgaste de la herramienta afectará directamente la calidad del procesamiento.Por lo tanto, se requieren materiales de herramientas y tecnologías de recubrimiento avanzados, así como tecnología de medición y control de errores precisos, para garantizar la precisión durante el mecanizado y la durabilidad de la herramienta.El uso de materiales de herramientas especialmente diseñados, como nitruro de boro cúbico (CBN) y diamante policristalino (PCD), junto con técnicas adecuadas de refrigeración y lubricación, puede reducir la acumulación de calor y el desgaste de las herramientas.
El mecanizado CNC de piezas médicas pequeñas selecciona y utiliza microcortadores y accesorios de precisión especialmente diseñados para el procesamiento de piezas pequeñas.Presentamos un sistema de cabezal intercambiable para adaptarse a diferentes necesidades de procesamiento, reducir el tiempo de reemplazo de herramientas y mejorar la flexibilidad del procesamiento.
5.Optimización de parámetros de proceso
Para mejorar la calidad y la eficiencia del procesamiento de piezas pequeñas, es necesario optimizar los parámetros del proceso, como la velocidad de corte, la velocidad de avance y la profundidad de corte.Estos parámetros afectan directamente la calidad de la superficie mecanizada y la precisión dimensional:
1. Velocidad de corte: una velocidad de corte demasiado alta puede causar sobrecalentamiento de la herramienta y un mayor desgaste, mientras que una velocidad demasiado baja reducirá la eficiencia del procesamiento.
2. Velocidad de alimentación: Si la velocidad de alimentación es demasiado alta, fácilmente provocará obstrucción de las virutas y una superficie de procesamiento rugosa.Si la velocidad de alimentación es demasiado baja, afectará la eficiencia del procesamiento.
3. Profundidad de corte: una profundidad de corte excesiva aumentará la carga de la herramienta, lo que provocará desgaste de la herramienta y errores de mecanizado.
La optimización de estos parámetros debe basarse en las propiedades físicas del material y el rendimiento del equipo de procesamiento.Los parámetros del proceso se pueden optimizar mediante experimentos y simulaciones para encontrar las mejores condiciones de corte.
6.Control y medición de errores
Las dimensiones características de las piezas médicas pequeñas son extremadamente pequeñas y los métodos de medición tradicionales no pueden cumplir con los requisitos.Se requieren instrumentos de medición óptica de alta precisión y máquinas de medición de coordenadas (MMC) para garantizar la calidad del procesamiento.Las contramedidas incluyen monitoreo en tiempo real y compensación de errores durante el procesamiento, uso de equipos de medición de alta precisión para la inspección de piezas de trabajo y análisis y compensación de errores necesarios.Al mismo tiempo, se deben implementar controles estadísticos de procesos (SPC) y otros procedimientos de gestión de calidad para monitorear continuamente el proceso de producción y realizar ajustes oportunos.
GPM se centra en servicios de procesamiento CNC para piezas de equipos médicos de precisión.Ha reunido una serie de equipos de producción y equipos técnicos de última generación.Ha pasado la certificación del sistema de gestión de calidad de dispositivos médicos ISO13485 para garantizar que brinda excelentes productos y servicios a cada cliente y está comprometido a brindarles a los clientes las mejores soluciones de fabricación de piezas de dispositivos médicos innovadoras y rentables.
Hora de publicación: 23 de mayo de 2024