L'usinage CNC de petites pièces de dispositifs médicaux est un processus très complexe et techniquement exigeant.Cela implique non seulement des équipements et une technologie de haute précision, mais nécessite également de prendre en compte les particularités des matériaux, la rationalité de la conception, l'optimisation des paramètres du processus et un contrôle qualité strict.Cet article explorera comment faire face à ces difficultés et comment y faire face.
Contenu
1.Défis de conception et de développement
2. Exigences de haute précision et d’exactitude
3.Défis matériels
4. Usure des outils et contrôle des erreurs
5. Optimisation des paramètres du processus
6. Contrôle et mesure des erreurs
1.Défis de conception et de développement
La conception et le développement d’un dispositif médical sont une étape critique pour sa réussite.Les dispositifs médicaux mal conçus ne répondent pas aux exigences réglementaires et ne peuvent pas être commercialisés.Par conséquent, le processus de traitement CNC des pièces médicales doit être étroitement intégré à la rationalité et à la faisabilité de la conception du produit.Pour garantir le respect des réglementations et normes en vigueur dans l'industrie de la fabrication de dispositifs médicaux, les transformateurs de pièces doivent obtenir les certifications nécessaires, telles que les licences de production de dispositifs médicaux et les certifications du système de gestion de la qualité.
2. Exigences de haute précision et d’exactitude
Lors de la fabrication d'implants corporels tels que des arthroplasties de la hanche et des implants du genou, une précision d'usinage extrêmement élevée est requise.En effet, même de petites erreurs d'usinage peuvent avoir un impact significatif sur la vie et le bien-être d'un patient.Le centre d'usinage CNC peut fabriquer avec précision des pièces qui répondent aux besoins du patient grâce à des modèles CAO et à une technologie d'ingénierie inverse basée sur les exigences des chirurgiens orthopédistes, atteignant des tolérances aussi petites que 4 μm.
Les équipements CNC ordinaires peuvent être difficiles à répondre aux exigences en termes de précision de traitement, de rigidité et de contrôle des vibrations.Les tailles caractéristiques des petites pièces sont généralement de l'ordre du micron, ce qui nécessite un équipement offrant une précision de positionnement et une précision de contrôle de mouvement extrêmement élevées.Lors du traitement de petites pièces, de petites vibrations peuvent entraîner une qualité de surface réduite et des dimensions imprécises.Le traitement CNC de petites pièces d'équipement médical nécessite le choix de machines-outils CNC dotées de systèmes de contrôle de rétroaction de haute résolution et de haute précision, telles que des machines-outils à cinq axes, qui utilisent des broches à grande vitesse avec une technologie de lévitation aérienne ou de lévitation magnétique pour réduire la friction et les vibrations.
3.Défis matériels
L'industrie médicale exige que les implants soient fabriqués à partir de matériaux biocompatibles tels que le PEEK et les alliages de titane.Ces matériaux ont tendance à générer une chaleur excessive pendant le traitement et l'utilisation de liquides de refroidissement n'est souvent pas autorisée en raison de problèmes de contamination.Les machines-outils CNC doivent être compatibles avec une variété de matériaux pour gérer ces matériaux difficiles, contrôler efficacement la chaleur et éviter la contamination pendant l'usinage.
L'usinage CNC de petites pièces de dispositifs médicaux nécessite des recherches et une compréhension des propriétés de différents matériaux de qualité médicale, notamment les métaux, les plastiques et la céramique, ainsi que leurs performances dans l'usinage CNC.Développer des stratégies et des paramètres d'usinage ciblés, tels que des vitesses de coupe, des avances et des méthodes de refroidissement appropriées, pour répondre aux besoins de différents matériaux.
4. Usure des outils et contrôle des erreurs
Lorsque la CNC traite de petites pièces, l'usure des outils affectera directement la qualité du traitement.Par conséquent, des matériaux d'outils et des technologies de revêtement avancés, ainsi qu'une technologie précise de contrôle des erreurs et de mesure, sont nécessaires pour garantir la précision lors de l'usinage et la durabilité des outils.L'utilisation de matériaux d'outils spécialement conçus, tels que le nitrure de bore cubique (CBN) et le diamant polycristallin (PCD), ainsi que de techniques de refroidissement et de lubrification appropriées, peuvent réduire l'accumulation de chaleur et l'usure des outils.
L'usinage CNC de petites pièces médicales sélectionne et utilise des micro-coupeurs et des montages de précision spécialement conçus pour le traitement de petites pièces.Présentation d'un système de têtes interchangeables pour s'adapter aux différents besoins de traitement, réduire le temps de remplacement des outils et améliorer la flexibilité du traitement.
5. Optimisation des paramètres du processus
Afin d'améliorer la qualité et l'efficacité du traitement des petites pièces, il est nécessaire d'optimiser les paramètres du processus, tels que la vitesse de coupe, la vitesse d'avance et la profondeur de coupe.Ces paramètres affectent directement la qualité de la surface usinée et la précision dimensionnelle :
1. Vitesse de coupe : Une vitesse de coupe trop élevée peut provoquer une surchauffe de l’outil et une usure accrue, tandis qu’une vitesse trop faible réduira l’efficacité du traitement.
2. Vitesse d'alimentation : si la vitesse d'alimentation est trop élevée, cela provoquera facilement un colmatage des copeaux et une surface de traitement rugueuse.Si la vitesse d'alimentation est trop faible, cela affectera l'efficacité du traitement.
3. Profondeur de coupe : une profondeur de coupe excessive augmentera la charge de l'outil, entraînant une usure de l'outil et des erreurs d'usinage.
L'optimisation de ces paramètres doit reposer sur les propriétés physiques du matériau et les performances de l'équipement de traitement.Les paramètres du processus peuvent être optimisés grâce à des expériences et des simulations pour trouver les meilleures conditions de coupe.
6. Contrôle et mesure des erreurs
Les dimensions caractéristiques des petites pièces médicales sont extrêmement petites et les méthodes de mesure traditionnelles ne peuvent pas répondre aux exigences.Des instruments de mesure optiques et des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) de haute précision sont nécessaires pour garantir la qualité du traitement.Les contre-mesures comprennent la surveillance et la compensation en temps réel des erreurs pendant le traitement, l'utilisation d'équipements de mesure de haute précision pour l'inspection des pièces, ainsi que l'analyse et la compensation des erreurs nécessaires.Dans le même temps, un contrôle statistique des processus (SPC) et d'autres procédures de gestion de la qualité doivent être mis en œuvre pour surveiller en permanence le processus de production et procéder à des ajustements en temps opportun.
GPM se concentre sur les services de traitement CNC pour les pièces d'équipements médicaux de précision.Il a regroupé une série d’équipements de production et d’équipes techniques de pointe.Elle a passé la certification du système de gestion de la qualité des dispositifs médicaux ISO13485 pour garantir qu'elle fournit d'excellents produits et services à chaque client et s'engage à fournir aux clients les meilleures solutions de fabrication de pièces de dispositifs médicaux rentables et innovantes.
Heure de publication : 23 mai 2024