Прецизионное производство:путь одного цеха по изготовлению деталей медицинского оборудования

Что нужно для изготовления деталей для прецизионного производства? Каково быть небольшим производителем медицинских деталей? Мы изучаем возможности со свежим взглядом на компанию из Мичигана, которая занимается этим сегодня:Rocket Machining &Design.

Высокоточное производство — это большой бизнес, особенно в производстве медицинских изделий. По данным консалтинговой компании по медицинскому оборудованию Emergo, в 2019 году рынок США достигнет 173 миллиардов долларов. Мелкие и средние мастерские, ищущие новые рынки, могут найти себя на прибыльном рынке медицинских товаров и устройств. Но при наличии возможности возникают проблемы с типами оборудования и навыками, необходимыми для конкуренции за рабочие места, связанные с производством этих небольших сложных деталей.

Одним из примеров успешного входа в производство точных медицинских деталей является компания Rocket Machining &Design, которая открыла свои двери 17 декабря 2017 года и завершила свою первую часть 31 января 2018 года.

Компания Rocket Machining &Design, расположенная в Спрингфилде, штат Мичиган, находится недалеко от Каламазу, штаб-квартиры гиганта медицинского оборудования Stryker (см. врезку). Хотя Rocket начинала с других видов механообработки, включая автомобилестроение, энергетику и жидкости, вскоре компания познакомилась со Stryker через представителя MSC.

«У нас были прекрасные отношения, и в последнее время мы выросли и взяли на себя гораздо больше работы Stryker, — говорит Дуэйн Сперлинг-младший, управляющий партнер Rocket Machining.

Многие детали, которые производит Rocket Machining &Design, являются компонентами и прототипами хирургических инструментов.

Типы машин, необходимых для производства медицинских деталей

Для своей медицинской работы Rocket использует станки Haas с ЧПУ, в том числе TL-1 и ST-30, а также фрезерные станки Haas и плоскошлифовальный станок.

«В настоящее время мы точим медицинские детали, а затем помещаем их в мельницу или наоборот, что довольно сложно», — говорит Сперлинг.

«Теперь, когда мы видим, что таких деталей становится все больше, мы понимаем, что для нас важно получить станок, который можно производить за один раз, поэтому мы на самом деле находимся в процессе покупки токарного станка с приводом, возможно, Haas ST. который может обрабатывать прутки шириной до 20 мм», — говорит он.

Нужно знать предпочтительные методы работы с медицинским титаном, кобальт-хромом и сплавом нержавеющей стали на основе никеля? Прочтите «8 тактик, которые необходимо знать для прецизионной медицинской обработки».

Типичные инструменты и материалы, необходимые для производства медицинских деталей

В Rocket Machining &Design в основном используются режущие и токарные инструменты Walter, и это был процесс обучения.

«Нам пришлось поработать над выбором подходящих твердосплавных пластин, устранением проблем с промывкой и поиском правильного радиуса вершины», — говорит Сперлинг. «Когда вы обрабатываете такие маленькие детали, важно иметь возможность получить то, что мы хотим от инструмента».

Для большинства своих медицинских прототипов Rocket использует нержавеющую сталь A2 и 17-4, хотя они также несколько раз использовали стальной стержень 303, 304, 4140 и нержавеющую сталь 440.

«Некоторые из наших нержавеющих [материалов] мы предварительно закаляли с самого начала, поэтому нам придется их жестко точить», — говорит Сперлинг. «Очень важно иметь возможность точить эти материалы и иметь правильный твердый сплав, потому что он очень быстро съедает инструмент».

Важность микрорежущих инструментов для деталей медицинского оборудования

Детали медицинского устройства требуют подходящего инструмента для мелкой и точной работы. С этой целью компания использует различные инструменты для микрообработки Horn.

«Для этих устройств мы снизили диаметры до 0,0005 или 0,0006, малую ширину канавки, которая в основном составляет 0,0001 или 0,00015, и очень малый шаг резьбы, нарезающий резьбу из нержавеющей стали 440 и 17-4 Ph», — говорит он. /Р>

«Обработка этих деталей, особенно на токарном станке, была очень сложной задачей, поэтому, когда кому-то нужен такой тонкий шаг, крайне важно иметь правильный инструмент», — говорит он.

Прототип медицинского оборудования

Несмотря на свою молодость, Rocket уже работала над несколькими прототипами новых медицинских инструментов.

«Эти прототипы могут быть любыми — от внутренних компонентов электродвигателей, которые будут использоваться в пушках Stryker, до компонентов медицинской сборки», — говорит Сперлинг.

«Нам пришлось участвовать в разработке одного из новых двигателей Stryker, а я считаю, что за последние 15 лет не было ни одного нового», — говорит Сперлинг. «Таким образом, мы как бы в авангарде и видим, что будет дальше».

Внесение правильных корректировок для контроля качества

Rocket Machining работает над получением сертификата управления качеством ISO 9001:2015, а также сертификата инспекции для своей лаборатории, которая уже оснащена средствами контроля пыли, температуры и влажности.

«Один из наших процессов контроля качества — это непрерывная проверка первой детали, поэтому первая оторвавшаяся деталь будет полностью проверена и подписана либо нашим начальником производства, либо начальником первой смены», — говорит Сперлинг.

Чтобы обеспечить контроль качества, компания изготавливает несколько деталей разных размеров, чтобы учесть изменения в спецификациях из-за постобработки, а затем отправляет их для любого типа термообработки или нанесения покрытия.

«Мы принимаем во внимание возможное расширение материала, который будет подвергаться термообработке, особенно для A2, потому что иногда допуск может не соблюдаться изначально, но мы будем исходить из роста», — говорит он. «Кроме того, если толщина покрытия указана в четыре микрона, мы сделаем деталь меньше на четыре микрона, и компания, занимающаяся гальванопокрытием, несет ответственность за соблюдение этого требования».

Будущее в производстве медицинских деталей

На данный момент Rocket делает всего по несколько штук каждой детали. Но, несмотря на то, что компания молодая, Сперлинг видит большие возможности для получения прибыли в производстве медицинских деталей.

«Мы знаем, что нам нужно предпринять дополнительные шаги, и мы находимся в процессе получения большего количества сертификатов, чтобы в конечном итоге иметь возможность выполнять производственные работы для Stryker», — говорит он. «Мы очень гордимся нашей областью механической обработки, и то, как мы ведем наш бизнес, очень чисто, точно и упорядоченно — и это было одним из факторов, которые привлекли нас к Stryker и медицинской промышленности».

У Сперлинга есть советы для магазинов, которые хотят выйти на рынок медицинского оборудования.

«Когда вы цитируете и пытаетесь создать эти произведения, одна из вещей, которые вы должны учитывать, — это уровень сложности, с которым они связаны, но вместе с этим появляется возможность заработать намного больше денег», — говорит он. .

Как вы осуществляете контроль качества медицинских деталей, не имея сертификата ISO? Присоединяйтесь к обсуждению на форуме металлообработки. [требуется регистрация]