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醫(yī)療零件器械產(chǎn)品加工難點(diǎn)分析

? 90%的醫(yī)療零件器械植入部件由Ti6Al-4V鈦合金制成，源于輕質(zhì)、高強(qiáng)度及高的生物相容性，鈦合金6AL-4V成為醫(yī)用植入器械的常用的材料，鈦合金6AL-4V通常用于髖關(guān)節(jié)、骨螺釘、膝關(guān)節(jié)、接骨板、種植牙、脊椎連接元件的制作，鈦合金具有加工硬化的特性，加工過程剪切角大，產(chǎn)生的切屑薄，并在刀具上形成相對小的接觸區(qū)域。

1.醫(yī)療零件難加工的鈦合金材料

加工過程中高的切削力，結(jié)合切屑流動時的摩擦力，將綜合導(dǎo)致刀具局部切削熱過高。而鈦合金熱傳導(dǎo)性差，令切削熱不能很快地傳導(dǎo)出去。于是，大量的切削熱集中于切削刃及刀具表面。高的切削力，切削熱會綜合引起月牙洼的產(chǎn)生，并引起刀具的快速失效。

相對低的彈性模量，使得鈦合金相對于鋼彈性更佳。因此，應(yīng)避免切削力過大，以保障工件的反彈小。薄壁件在刀具壓力下有變形的趨勢，引起震顫、摩擦甚至公差問題。解決問題的關(guān)鍵是保證整個系統(tǒng)的剛性，采用鋒利切削刃、正確的幾何形體的刀具是非常必要的。另外，鈦合金具有在高溫下與切削刀具發(fā)生化學(xué)反應(yīng)合金化的趨勢，其切屑有焊接到刀具表面的趨勢。

2.可靠緊湊的機(jī)床夾具

醫(yī)療器械加工設(shè)備需要能加工由難加工材料(如鈦合金或不銹鋼)制成的、精度要求高的小而復(fù)雜的零件，像加工骨頭及關(guān)節(jié)的替代件就相當(dāng)復(fù)雜。由于被加工材料的切削性能差，毛坯通常為棒料——這意味著大量金屬需要被去除。因此，一部分零件被鑄造成接近成品的形狀，但這也增加了麻煩——需要制造復(fù)雜而昂貴的夾具。增加加工復(fù)雜性的另一因素是公差范圍窄。

醫(yī)療器械零部件工件材料、加工精度、表面光潔度等要求高，這就要求加工系統(tǒng)可靠性高。從而，也就對機(jī)床、夾具、刀具、CAM軟件等提出了極高的要求。工件通常在瑞士自動車床、多主軸機(jī)床和回轉(zhuǎn)工作臺等先進(jìn)的醫(yī)療器械加工設(shè)備上加工。這些機(jī)床的特點(diǎn)大都是尺寸非常小、結(jié)構(gòu)非常緊湊。

醫(yī)療器械零部件加工的特點(diǎn)及其要求，無疑推動了加工技術(shù)以及解決方案的發(fā)展，以提高中小企業(yè)加工醫(yī)用器械的競爭力及生產(chǎn)效率。
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