ISCAR med skjæreverktøy for ortopediskmedisinske komponenter
Av Joppe Næss Christensen
Medisinsk industri spesialiserer seg på å produsere et bredt spekter av helseutstyr. Dette utstyret er beregnet på å løse et bredt spekter av helsevesenets problemer, og det inneholder en rekke deler som varierer i dimensjoner, nøyaktighet, materiale og formkompleksitet. For å kunne produsere disse delene bruker den medisinske industrien forskjellige teknologiske prosesser, der maskinering spiller en viktig rolle.
De generelle prinsippene for maskinering av helseutstyrsdeler skiller seg ikke fra lignende deler av ikke-medisinske mekanismer. Imidlertid er det komponenter som krever kompliserte maskineringsprosesser. Disse prosessene er utfordrende og krever prosessplanlegging, essensielt maskineri og valg av riktig skjæreverktøy. Produsenter av skjæreverktøy konkurrerer om å utvikle unike verktøy for å sikre effektiv produksjon og lønnsomme løsninger for produksjon av medisinske deler.
Skjæreverktøyet påvirkes av:
– Maskinering av små og miniatyrdeler på begrenset arbeidsrom
– Hovedapplikasjonsgrupper ISO S og ISO M
– Krav til høy nøyaktighet og overflatefinish
Avanserte verktøy
Små verktøydiametere i roterende verktøy resulterer i betydelig økte rotasjonshastigheter. Verktøyene må derfor være balansert og ha en dynamisk styrkemargin for å yte effektivt under høye rotasjonshastigheter.
Konstruktører for skjæreverktøydesign har stor innvirkning på utviklingen av nye verktøy. De siste produktene introdusert av ISCAR bidrar til å lære faktorenes påvirkning.
Ved maskinering av ISO S- og ISO M-materialer er kjølevæsketilførsel avgjørende for å oppnå effektivitet. Piccocut-serien med miniatyrverktøy ble utviklet spesielt for maskinering av små miniatyrdeler (figur 1). Denne svært avanserte produktlinjen ble med tiden gjenoppfunnet av en kjølevæske-gjennom-verktøy-funksjon med presis emulsjon rettet mot skjæreggen. Piccocut har også tosidige holdere med innvendige kjølevæskekanaler rettet mot skjæresonen, og holdere med en brukervennlig klemmemekanisme, som sikrer høy klemmestivhet for forbedret maskinering.
Reduserer svinn
ISCAR tilbyr også dreieverktøy med ISO-standardskjær beregnet for bearbeiding av små deler i flerfunksjonmaskiner og Swiss-type dreiebenker, og nye firkantede skaftholdere for dreieapplikasjoner (fig. 2). Holderne har Safe-T-Lock klemmemekanisme som sikrer presis og ekstremt fast montering av skjæret, og mulighet for høytrykkskjøling. Dette muliggjør dreiing under høye bearbeidingskrav samtidig som det sikrer bedre produktivitet og forlenget verktøylevetid.
Ved sponfraskilling er ISCAR klar over at smale skjærebredder bidrar til store kostnadsbesparelser. En ny serie med kompakte Self-Grip-verktøy i bredder på 0,6…1,2 mm muliggjør tynne kutt som reduserer materialsvinn når du deler et arbeidsstykke med diameter på opptil 16 mm. Verktøyene er egnet for bearbeiding av smale utvendige spor. Disse verktøyene er beregnet på Swiss-type-maskiner.
Mindre borstørrelse
Små hardmetallbor er vanlig å bruke for å bore ortopediske komponenter. Sammenstilte bor med utskiftbare skjærehoder i hardmetall gir kostnadsfordeler. Minimaliseringen av bordiameter gjør imidlertid det komplekse konseptet vanskelig å implementere, og å konstruere bor med hoder i områder med liten diameter er ingen enkel oppgave for konstruktørene. De siste årene har den nedre grensen for diameterområdet for ISCAR Sumocham-bor med utskiftbare hardmetallhoder vært 6 mm. I det siste har ISCARs produktive konstruktører lykkes med å redusere den til 4,5 mm (fig. 3). Dette er et stort steg i bruksområdet for kostnadseffektive komplekse bor for medisinsk industri.
Redusert tidsbruk
Teoretisk sett gir fullradiefreser et kontaktpunkt med kurvebaserte overflater. Dette er hovedverktøyene for finfresing av komplekst formede deler for høy overflatefinish. Å bruke barrel-freser er en effektiv løsning for å overvinne den nevnte hindringen, spesielt ved femakset profilbearbeiding av formede ortopediske komponenter. Den siste utviklingen av multikoordinatmaskiner har utvidet grensene for barrel-fresing. ISCAR la til høypresisjons "skjære-barrels" til produktutvalget av hardmetallfreser (SCEM), indekserbare profilfreser og Multi-Master-verktøy, den allsidige familien av komplekse pinnefreser som monterer utskiftbare hardmetallhoder. Disse skjærene er først og fremst designet for grov- og etterbehandling av titan, eksotiske superlegeringer og austenittisk rustfritt stål, som er vanlige materialer i medisinsk industri. Barrel-formede freser gir jevn overflate og reduserer antall kutt, samtidig som prosesstiden reduseres. ISCAR Miniature SCEM og Multi-Master pinnefreser er svært effektive for maskinering av kompliserte ortopediske deler som komponenter til en kneprotese (fig. 4).
Høyere hastighet
Fresing, boring, gravering, avgrading og andre skjæreoperasjoner utført med små roterende verktøy krever betydelig rotasjonshastighet. Denne hastigheten vokser betydelig hvis høyhastighetsmaskinering (HSM)-strategier brukes. Det er verktøymaskiner som begrenser økning av turtallet. ISCARs nye høytrykkskjølevæskedrevne Micro 90-spindler (fig. 5) er ifølge produsenten en fremragende løsning. Micro 90-spindler muliggjør rotasjonshastigheter i området 35.000-53.000 o/min mens hovedmaskinspindelen forblir inaktiv.
For mer informasjon se: www.svea.no og www.iscar.com
Kilde: ISCAR