A usinagem CNC de pequenas peças de dispositivos médicos é um processo altamente complexo e tecnicamente exigente.Não envolve apenas equipamentos e tecnologia de alta precisão, mas também requer consideração da particularidade dos materiais, racionalidade do projeto, otimização dos parâmetros do processo e rigoroso controle de qualidade.Este artigo explorará como lidar com essas dificuldades e como lidar com elas.
Contente
1.Desafios de design e desenvolvimento
2. Requisitos de alta precisão e exatidão
3.Desafios materiais
4. Desgaste da ferramenta e controle de erros
5. Otimização dos parâmetros do processo
6. Controle e medição de erros
1.Desafios de design e desenvolvimento
A concepção e desenvolvimento de um dispositivo médico é uma fase crítica para o seu sucesso.Os dispositivos médicos concebidos de forma inadequada não cumprem os requisitos regulamentares e não podem ser comercializados.Portanto, o processo de processamento CNC de peças médicas precisa estar intimamente integrado à racionalidade e viabilidade do design do produto.Para garantir a conformidade com os regulamentos e padrões relevantes na indústria de fabricação de dispositivos médicos, os processadores de peças precisam obter as certificações necessárias, como licenças de produção de dispositivos médicos e certificações de sistemas de gestão de qualidade.
2. Requisitos de alta precisão e exatidão
Ao fabricar implantes corporais, como próteses de quadril e implantes de joelho, são necessárias precisão e exatidão de usinagem extremamente altas.Isso ocorre porque mesmo pequenos erros de usinagem podem ter um impacto significativo na vida e no bem-estar do paciente.O centro de usinagem CNC pode fabricar com precisão peças que atendam às necessidades do paciente por meio de modelos CAD e tecnologia de engenharia reversa com base nas exigências dos cirurgiões ortopédicos, alcançando tolerâncias tão pequenas quanto 4 μm.
Equipamentos CNC comuns podem ser difíceis de atender às demandas em termos de precisão de processamento, rigidez e controle de vibração.Os tamanhos característicos de peças pequenas geralmente estão no nível de mícron, o que requer equipamentos com precisão de posicionamento e controle de movimento de repetibilidade extremamente alta.Ao processar peças pequenas, pequenas vibrações podem levar à redução da qualidade da superfície e a dimensões imprecisas.O processamento CNC de pequenas peças de equipamentos médicos requer a escolha de máquinas-ferramentas CNC com sistemas de controle de feedback de alta resolução e alta precisão, como máquinas-ferramentas de cinco eixos, que usam fusos de alta velocidade com levitação de ar ou tecnologia de levitação magnética para reduzir o atrito e a vibração.
3.Desafios materiais
A indústria médica exige que os implantes sejam feitos de materiais biocompatíveis, como PEEK e ligas de titânio.Esses materiais tendem a gerar calor excessivo durante o processamento, e o uso de refrigerantes muitas vezes não é permitido devido a preocupações com contaminação.As máquinas-ferramentas CNC precisam ser compatíveis com uma variedade de materiais para lidar com esses materiais desafiadores, bem como controlar efetivamente o calor e evitar contaminação durante a usinagem.
A usinagem CNC de pequenas peças de dispositivos médicos requer pesquisa e compreensão das propriedades de diferentes materiais de qualidade médica, incluindo metais, plásticos e cerâmicas, e seu desempenho na usinagem CNC.Desenvolva estratégias e parâmetros de usinagem específicos, como velocidades de corte, taxas de avanço e métodos de resfriamento adequados, para atender às necessidades de diferentes materiais.
4. Desgaste da ferramenta e controle de erros
Quando o CNC processa peças pequenas, o desgaste da ferramenta afetará diretamente a qualidade do processamento.Portanto, materiais avançados de ferramentas e tecnologias de revestimento, bem como controle preciso de erros e tecnologia de medição, são necessários para garantir a precisão durante a usinagem e a durabilidade da ferramenta.O uso de materiais de ferramentas especialmente projetados, como nitreto cúbico de boro (CBN) e diamante policristalino (PCD), juntamente com técnicas adequadas de resfriamento e lubrificação, pode reduzir o acúmulo de calor e o desgaste da ferramenta.
A usinagem CNC de pequenas peças médicas seleciona e utiliza microcortadores e acessórios de precisão especialmente projetados para o processamento de peças minúsculas.Apresentando um sistema de cabeçote intercambiável para se adaptar a diferentes necessidades de processamento, reduzir o tempo de substituição de ferramentas e melhorar a flexibilidade de processamento.
5. Otimização dos parâmetros do processo
Para melhorar a qualidade e a eficiência do processamento de peças pequenas, é necessário otimizar os parâmetros do processo, como velocidade de corte, velocidade de avanço e profundidade de corte.Esses parâmetros afetam diretamente a qualidade da superfície usinada e a precisão dimensional:
1. Velocidade de corte: Uma velocidade de corte muito alta pode causar superaquecimento da ferramenta e aumento do desgaste, enquanto uma velocidade muito baixa reduzirá a eficiência do processamento.
2. Velocidade de alimentação: Se a velocidade de alimentação for muito alta, isso causará facilmente entupimento de cavacos e superfície de processamento áspera.Se a velocidade de alimentação for muito baixa, isso afetará a eficiência do processamento.
3. Profundidade de corte: Profundidade de corte excessiva aumentará a carga da ferramenta, causando desgaste da ferramenta e erros de usinagem.
A otimização destes parâmetros precisa ser baseada nas propriedades físicas do material e no desempenho do equipamento de processamento.Os parâmetros do processo podem ser otimizados através de experimentos e simulações para encontrar as melhores condições de corte.
6. Controle e medição de erros
As dimensões características de pequenas peças médicas são extremamente pequenas e os métodos de medição tradicionais não conseguem atender aos requisitos.Instrumentos de medição óptica de alta precisão e máquinas de medição por coordenadas (CMM) são necessários para garantir a qualidade do processamento.As contramedidas incluem monitoramento em tempo real e compensação de erros durante o processamento, uso de equipamentos de medição de alta precisão para inspeção de peças e análise e compensação de erros necessárias.Ao mesmo tempo, o controle estatístico do processo (CEP) e outros procedimentos de gestão da qualidade devem ser implementados para monitorar continuamente o processo de produção e fazer ajustes oportunos.
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Horário da postagem: 23 de maio de 2024