CNC的精密加工改善了醫(yī)療服務(wù)。隨著新技術(shù)的出現(xiàn),改善人類健康和患者的治療效果,醫(yī)療產(chǎn)品、設(shè)備和配件變得越來越復(fù)雜。從外科病房到康復(fù)中心,從小鎮(zhèn)診所到家庭醫(yī)藥箱,這些產(chǎn)品隨處可見。
復(fù)雜的軟件和專業(yè)的切削工具正在提高數(shù)控加工的精度、重復(fù)性和可擴(kuò)展性。不考慮產(chǎn)品類型,都有一些共同的特點(diǎn)。
1.它們必須使用安全,安全的程度包括其原材料的制造。
2.它們必須可靠,具有可預(yù)測和可重復(fù)性能所需的嚴(yán)格公差。
3.它們通常是高度定制的,并具有獨(dú)特的設(shè)計(jì),使其適合于與人體解剖學(xué)相關(guān)的非常特殊的應(yīng)用。
4.重要的是,新產(chǎn)品的創(chuàng)意可以快速產(chǎn)生原型、測試、批準(zhǔn)并推向市場。
5.CNC加工是滿足所有這些標(biāo)準(zhǔn)以及更多標(biāo)準(zhǔn)的理想制造解決方案。
數(shù)控加工的現(xiàn)狀
市場需求推動了數(shù)控機(jī)床技術(shù)的進(jìn)步。下一代的復(fù)雜設(shè)計(jì)需要更高水平的精確度和重復(fù)性。這反過來擴(kuò)大了工具設(shè)計(jì)中物理可能性的范圍。機(jī)器制造商一直在尋找通過控制振動、提高機(jī)器速度、降低維護(hù)成本以及提供靈活的處理平臺來優(yōu)化性能的方法,該平臺可以在機(jī)器設(shè)置中執(zhí)行許多復(fù)雜的任務(wù),從而優(yōu)化性能。先進(jìn)的技術(shù)解決方案可以在所有領(lǐng)域提供幫助。
直線滑臺模組
多軸數(shù)控機(jī)床在幾個(gè)獨(dú)立的軸上運(yùn)行。為此,大多數(shù)機(jī)器使用齒輪齒條軌道或直線絲桿驅(qū)動系統(tǒng)。這兩種類型都是摩擦和磨損,并且在精度和速度方面受到限制。
但是直線驅(qū)動系統(tǒng)的方式與磁懸浮列車非常相似。電流與強(qiáng)大的磁鐵相互作用,使滑塊在驅(qū)動導(dǎo)軌的同時(shí)滑出導(dǎo)軌。這意味著沒有摩擦,磨損和維護(hù)。直線驅(qū)動系統(tǒng)移動速度更快,精度和準(zhǔn)確度更高。
靜態(tài)導(dǎo)軌
另一個(gè)創(chuàng)新的驅(qū)動器解決方案也經(jīng)過校準(zhǔn),以減少摩擦,這是一個(gè)靜態(tài)壓力指南。他們使用精密的研磨軌道,并用一層油膜緩沖。油在不停的抽,抽支架,固定在支架里。浮油能振動和消除摩擦,使零件具有優(yōu)良的表面光潔度。
溫度控制
在性能邊緣處理時(shí),熱量的積累始終是個(gè)問題。這是因?yàn)樗胁牧显诩訜釙r(shí)的自然膨脹,一定會造成公差偏差大——除非這個(gè)熱量被非常嚴(yán)格的中心冷卻所控制。此外,聰明的制造商已經(jīng)弄清楚如何計(jì)算其系統(tǒng)中所有關(guān)鍵組件的膨脹率,然后相應(yīng)地抵消這些運(yùn)動。更先進(jìn)的機(jī)床被允許創(chuàng)造更先進(jìn)的產(chǎn)品,當(dāng)然在醫(yī)療設(shè)備方面也是如此。沒有其他大規(guī)模生產(chǎn)過程是如此可靠,準(zhǔn)確,可擴(kuò)展,成本效益和易于定制。讓我們仔細(xì)看看如何使用數(shù)控加工來改善醫(yī)療設(shè)備在某些關(guān)鍵領(lǐng)域的發(fā)展。
快速原型生產(chǎn)
每個(gè)新產(chǎn)品都是從原型開始的。醫(yī)療技術(shù)和任何其他行業(yè)都是如此。對醫(yī)療原型使用CNC加工有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
第一,快。一旦設(shè)計(jì)獲得批準(zhǔn),只需一天就可以進(jìn)行編程和處理。這允許產(chǎn)品工程師正確地測試適應(yīng)性和功能性——生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵步驟。物理原型有助于識別任何潛在的設(shè)計(jì)缺陷或可以改進(jìn)的地方。如果需要細(xì)微的改變,只需要相應(yīng)地改變機(jī)器程序即可。
CNC加工精度和重復(fù)性
設(shè)計(jì)完成后,任何功能的數(shù)控銑床或車床都可以制造任意數(shù)量的重復(fù)零件。零件之間的公差很小,通常為5微米或更小。在以前的時(shí)代,需要通過手動機(jī)床才能達(dá)到這種精度,需要機(jī)械師在控制條件下的技能,速度會慢很多,成本也會高很多。
目前,數(shù)字電機(jī)、復(fù)雜的軟件和專業(yè)的切割工具可以輕松實(shí)現(xiàn)這種完美,并且完全可靠。所以,醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計(jì)師不再需要請——來做了?是的,可以。
可量測性
一些大規(guī)模生產(chǎn)過程首先依賴于制造成型或鑄造模具,如塑料注射成型或熔模鑄造。這些模具的制造時(shí)間要長得多,需要大量的前期資金投入。從開發(fā)商的角度來看,收回這筆投資成本的唯一方法是承諾隨著時(shí)間的推移制造出大量的成品。
但是很多醫(yī)療設(shè)計(jì)是高度定制化的,不會大批量生產(chǎn),所以投資工具不是一個(gè)可行的選擇。數(shù)控加工不需要硬刀具,所以可以經(jīng)濟(jì)高效地生產(chǎn)單個(gè)零件,而且隨著需求的增加,產(chǎn)量會慢慢增加。
多功能性
數(shù)控加工不在乎加工的原材料,只要它的剛性足以承受刀具的力量。對于不同類型的金屬或塑料(速度和進(jìn)給),可能會進(jìn)行一些細(xì)微的機(jī)器調(diào)整,但這種多功能的本質(zhì)意味著設(shè)計(jì)師和醫(yī)療技術(shù)人員有很大的空間來為預(yù)期的應(yīng)用選擇最合適的應(yīng)用。材料。
應(yīng)用
由于其通用性,數(shù)控加工適用于各種醫(yī)療產(chǎn)品的定制制造。例子可以包括不銹鋼工具、鑷子和夾子;用于骨修復(fù)的外科植入物;矯形和假體部件;滅菌室的高溫附件;測試設(shè)備的組件;有很多。這個(gè)清單真的是無窮無盡。但是,數(shù)控加工并不是最適合的塑料零件,而是應(yīng)該成型。數(shù)控加工的未來
醫(yī)院、診所、醫(yī)學(xué)研究中心可能會有CNC加工。對于許多應(yīng)用來說,數(shù)控加工比3D打印更快,其零件可以生產(chǎn)得更堅(jiān)固、更精確。即使在偏遠(yuǎn)地區(qū),小型,便攜式和大型多軸加工中心可以很容易地放置,以提供快速,準(zhǔn)確和廉價(jià)的制造解決方案。