China Präzisions-CNC-Bearbeitung Titanlegierung Bruchfestsetzung Platte Medizinische Implantate Herstellung Fallstudie

Als Präzisionsbearbeitungstechniker werde ich Ihnen unseren aktuellen Verarbeitungsfall von Titan-Legierung-Fracture-Fixing-Platten mitteilen.,erfordernäußerst hohe Präzisionsanforderungenundstrenge BiokompatibilitätsnormenDurch 5-Achsen-CNC-Bearbeitungszentren haben wir eine einmalige Formverarbeitung komplexer gekrümmter Oberflächen erreicht und bieten zuverlässige Lösungen für die Herstellung von medizinischen Implantaten.

Die diesmal verarbeiteten Titanlegierungsplatten werden zur Reparatur von Kieferbrüchen verwendet, wobei folgende spezifische Anforderungen gelten:

• Materialspezifikationen: TC4-Titanlegierung (Ti6Al4V) gemäß den Normen GB/T13810 und ISO5832-3, für die vollständige Materialzertifikate erforderlich sind
• Abmessungsmerkmale: Plattenlänge 8,5 cm, Breite 1,2 cm, Dicke 0,3 cm, mit 12 Schraublöchern mit einer Toleranz für die Löcherentfernung von ±0,05 mm
• Flächenanforderungen: Oberflächenrauheit Ra≤0,8 μm, ohne Werkzeugspuren oder -brüche, Randräume unter 0,1 mm
• Besondere Anforderungen: Muss perfekt zur anatomischen Kurve des Kieferknochens des Patienten passen, wobei der Fehler kleiner als 0,1 mm ist
• Lieferzeit: Vollständig ab Erhalt des CAD-Modells bis zur Lieferung des fertigen Produkts innerhalb von 72 Stunden

Auf der Grundlage der Eigenschaften und Anforderungen der Teile haben wir folgende Bearbeitungslösung entwickelt:

Planung der Prozessstrecke:

• Verwenden Sie JDGR400T 5-Achsen-Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungszentrum alle Prozesse in einem Setup abzuschließen
• Einführung der dreistufigen Strategie "Roh-Halbveredelung-Veredelung", wobei 0,15 mm Veredelungsgrenze vorbehalten ist
• Auswahl von Spezialwerkzeugen für die Eigenschaften der Titanlegierung: φ6mm Vierkante Endmühle für das Rauen, φ2mm Kugelendmühle für die Veredelung

Auslegung der Einrichtung:

• Konstruktion von speziellen Vakuumvorrichtungen zur Verhinderung der Verformung dünnwandiger Teile während der Verarbeitung
• Ein modulares Positionierungssystem für den schnellen Umstieg während der Serienproduktion

Optimierung der Parameter:

• Drehzahl der Spindel: 8000 Dreh/min für das Raubarbeiten, 12000 Dreh/min für die Veredelung
• Einspeisungsgeschwindigkeit: 1500 mm/min für das Roharbeiten, 800 mm/min für die Veredelung
• Schnitttiefe: 0,3 mm für die Roharbeit, 0,05 mm für die Veredelung

Qualitätskontrollstellen:

• Online-Messsystem Echtzeitüberwachung kritischer Abmessungen
• Vollständige Inspektion jedes Produkts mit CMM
• 100%ige Inspektion mit Oberflächenrauheitsprüfer

Während der Bearbeitung haben wir strenge Qualitätskontrollmaßnahmen umgesetzt:

Bearbeitungsprozessüberwachung:

• Verwenden Sie präzise Werkzeug Einstellung Instrument, um eine genaue Werkzeuglänge und Durchmesser Kompensation zu gewährleisten
• Echtzeitüberwachung der Veränderungen der Schneidkraft zur Verhinderung übermäßiger Werkzeugverschleiß
• Verwendung einer speziellen Schneidflüssigkeit für Titanlegierungen während der Verarbeitung, bei der die Temperatur bei 25±5°C kontrolliert wird

Qualitätskontrolle:

• Umfassende Prüfung des ersten Stückes: Verwenden Sie CMM, um alle Lochpositionen und Konturmaße zu überprüfen
• Patrouilleninspektionshäufigkeit: Probeaufnahme der wichtigsten Abmessungen alle 5 bearbeiteten Stücke
• Endkontrolle: 100%ige Inspektion gemäß den Implantatnormen für Medizinprodukte

Problemlösungsergebnisse:

• Auf der Oberfläche des dritten Stückes entdeckte leichte Rutschspuren: Bewältigt durch Anpassung der Spindelgeschwindigkeit von 12000rpm auf 10000rpm und Erhöhung der Zuführgeschwindigkeit auf 1000mm/min
• Abweichung der Senkrechtigkeit des Schraubloches: Optimiertes Bohrverfahren, mit Hilfe der in drei Schritten abgeschlossenen Peckbohrmethode

Dokumentation:

• Vollständige Aufzeichnungen der Verarbeitungsparameter und Inspektionsdaten für jedes Produkt
• Bereitstellung eines vollständigen Dokumentensatzes einschließlich Materialzertifikate, Verarbeitungsprozessberichte, Inspektionsberichte

Diese Bearbeitungsarbeit erzielte bedeutende Ergebnisse:

Ergebnisse der Datenverarbeitung:

• Abmessung: 100% (alle 12 Produkte erfüllen die Zeichnungsvoraussetzungen)
• Oberflächenrauheit: erreicht Ra0,6-0,7μm, besser als die Kundenanforderung von Ra0,8μm
• Lieferzeit: 8 Stunden früher als geplant, tatsächlicher Bearbeitungszyklus 64 Stunden

Kundenfeedback:

• Das Chirurgenteam berichtet.Perfekt passenzwischen der Festplatte und dem Kieferknochen des Patienten, keine intraoperative Anpassung erforderlich
• Die Ärzte schätzten besonders die Genauigkeit der Schraublöcher, dieRichtungsgenauigkeitvon Schraubenimplantationen
• Die Konsistenz innerhalb der Charge ist erkannt, die Abmessungsunterschiede zwischen 12 Produkten sind kleiner als 0,02 mm

Kontinuierliche Verbesserung:

• Auf der Grundlage dieser Erfahrungen wurden für dünnwandige Teile aus Titanlegierung optimierte Verarbeitungsparametervorlagen entwickelt.
• Verbessertes Design der Vakuumleuchten, Verkürzung der Einrichtungszeit um 30%

Durch diesen Fall haben wir die Vorteile von 5-Achsen-CNC-Bearbeitungszentren bei der Herstellung von medizinischen Implantaten überprüft.

• Prozessoptimierung: angemessene Werkzeugwahl und Schneidparameter, die den Eigenschaften der Titanlegierung entsprechen
• Innovationen im Bereich der Anlagen: Spezielle Vakuumvorrichtungen zur Gewährleistung der Stabilität bei der Verarbeitung von dünnwandigen Teilen
• Qualitätskontrolle: Überwachung des gesamten Prozesses zur Gewährleistung der Maßgenauigkeit und der Oberflächenqualität
• Zusammenarbeit im Team: Enge Koordinierung zwischen Programmplanung, Betrieb und Qualitätskontrolle

Diese Präzisionsbearbeitung ist besonders fürpersonalisiertes medizinisches ImplantatIn Zukunft wird die Produktion von entsprechenden Festplatten auf der Grundlage von Patienten-CT-Daten erleichtert.Wir werden 3D-Druck und CNC-Bearbeitungstechnologien weiter integrieren, um umfassendere Fertigungslösungen für den medizinischen Bereich bereitzustellen..