Медицинская обработка:производители режущего инструмента предлагают информацию и советы для достижения успеха

Производство медицинских имплантатов ожидает значительный рост, поскольку технологии и материалы постоянно совершенствуются. Здесь эксперты предлагают ценную информацию о материалах, методах и станках, используемых в медицинской обработке.

Каждый промышленный сектор сталкивается с уникальными проблемами, но медицинская обработка представляет собой одну из самых больших проблем. Жесткие допуски, сложная геометрия и тщательная прослеживаемость — вот лишь некоторые из препятствий, которые должны преодолеть медицинские магазины, если они хотят конкурировать в этой сложной области.

К счастью, многие знающие люди готовы поделиться советами по применению, начиная с упомянутых здесь экспертов.

Учитывайте материалы. После аэрокосмической промышленности с ее жаропрочными суперсплавами металлы, используемые для изготовления медицинских компонентов, занимают второе место с точки зрения плохой обрабатываемости. Дэн Дойрон (Dan Doiron), менеджер по продукции для фрезерования в Emuge Corp., объясняет, что кобальт-хромовые прутки и отливки, например, обычно используются для изготовления бедренного (верхнего) компонента коленного имплантата, а титан служит подставкой для большеберцовой кости. Нержавеющая сталь, такая как 17-4 PH, также довольно распространена в медицинских целях, таких как инструменты для хирургического выравнивания и зажима, используемые во время установки имплантата.

Все они трудно поддаются механической обработке, и для достижения максимальной производительности все они требуют специальных режущих инструментов.
 

«Каким бы ни был сплав, я всегда рекомендую клиентам обращаться к нашему веб-сайту или каталогу при выборе режущего инструмента», — говорит он. «У нас есть широкий спектр геометрий, предназначенных для различных медицинских материалов, а также покрытия, которые помогают поддерживать долговечность и обеспечивают оптимальный срок службы инструмента».

Дерек Нейдинг, инженер по применению M.A. Ford Mfg. Co. Inc., соглашается, отмечая, что нестандартные режущие инструменты также довольно распространены в медицинском секторе.

«Мы производим множество специальных разверток и ступенчатых сверл для медицинского применения, когда мастерская может захотеть выполнить две или более детали за одну операцию», — говорит он. «Бочкообразные фрезы, также известные как инструменты с круглыми сегментами, также становятся все более популярными и используются в основном для ускоренной обработки эндопротезов тазобедренного сустава и других сложных имплантатов».

Инженер по исследованиям и разработкам KYOCERA SGS Джейк Резерфорд предупреждает, что покрытия режущих инструментов могут быть запрещены в определенных медицинских целях.

«Вот почему мы предлагаем наши инструменты с покрытием или без покрытия», — говорит он. «Я был в магазинах, где было трудно или даже невозможно проверить процесс из-за опасений, что на компоненте останутся микроскопические элементы покрытия, которые, в свою очередь, могут попасть в организм человека».

Методический подход

Обратите внимание на последний термин:проверка процесса. Как и предприятия, производящие важные аэрокосмические компоненты, медицинские мастерские часто должны предоставлять свои процессы обработки на утверждение заказчика, и после проверки они замораживаются на месте. Любые отклонения от этих процессов постфактум требуют дополнительных согласований, что делает постоянное совершенствование в лучшем случае обременительным.

Мораль этой истории заключается в том, что медицинские магазины должны привлекать специалистов по режущим инструментам на ранних этапах цикла разработки процесса. Это помогает гарантировать, что они выбирают лучшие инструменты, определяют наиболее эффективные возможные траектории и не возвращаются к клиенту для внесения изменений после проверки. В других случаях, однако, это стоит затраченных усилий, особенно в тех случаях, когда работы выполняются годами или когда мастерская отстает от времени с точки зрения технологии режущего инструмента.

Одним из таких примеров является компания OSG USA Inc., где региональный менеджер Дастин Лоскьяво тесно сотрудничает с медицинским магазином в Мичигане.

«Мы и некоторые наши инженеры посетили их предприятие в октябре прошлого года после того, как они согласились сотрудничать с нами, — говорит Лоскьяво. «Мы оценили их процессы, изучили их станки и приспособления и предложили решения, которые позволили бы им сэкономить более 300 000 долларов США в год всего за четыре компонента».

Региональный менеджер OSG Крис Дрэвис не удивлен. «В данном конкретном случае они использовали технологию режущего инструмента 10-летней давности», — говорит он. «Переводя их на инструменты, разработанные для современных траекторий, они смогли значительно увеличить зацепление фрезы, значительно увеличив срок службы инструмента и скорость съема металла. Конечно, есть внутренние расходы, связанные с тем, что они возвращаются к клиенту и тратят время на повторную проверку процессов, но в этом и многих других случаях это того стоит».

Региональный менеджер OSG Аарон Квапневски соглашается, отмечая, что в настоящее время существует более 6500 отечественных производителей медицинского оборудования, и все они по-прежнему нуждаются в сокращении сроков выполнения заказа и снижении цен. «Если они не используют в своих интересах новейшие и лучшие инструменты, они оставляют деньги на столе и рискуют, возможно, потерять бизнес в пользу других конкурентов», — отмечает он.

У Дэна Дойрона из Emuge был подобный опыт. Он говорит, что существуют строгие протоколы для обеспечения постоянства производства имплантатов. Отслеживаемость имеет решающее значение, поскольку требует, чтобы предприятия документировали, какую партию материала, какой станок и даже тип смазочно-охлаждающей жидкости они используют для конкретной детали. «Переход на другую марку режущего инструмента, как правило, не допускается без рассмотрения причин, по которым это изменение необходимо», — говорит он. «Несмотря на это, часто это необходимо, если магазины хотят оставаться конкурентоспособными».

Многие из этих деталей маленькие и легко поддаются микрообработке. Инженер по приложениям KYOCERA SGS Джейкоб Рак перечислил несколько небольших медицинских компонентов, от стентов и костных винтов до деталей для сердечных насосов и датчиков мониторинга дыхания. Токарные станки с ЧПУ швейцарского типа уже давно используются для обработки многих из них, а 5-осевые обрабатывающие центры более распространены для производства имплантатов.

«Медицинские детали часто имеют уникальную геометрию и изготавливаются из сложных материалов, поэтому это сложная работа», — говорит он. «Независимо от того, что вы делаете, вам нужно самое лучшее оборудование, которое вы можете себе позволить, если вы хотите быть конкурентоспособными».

Поднять планку держателя инструмента

Каким бы ни был станок, какой бы ни была деталь, жесткие допуски и чрезвычайно высокое качество поверхности означают, что производители также должны поднимать планку в своем инструментальном держании. Необходимость минимального биения и максимальной жесткости требует использования термозажимной посадки или гидравлического патрона везде, где это возможно. Крошечные фрезы могут потребовать вложений в скоростные головки для достижения правильной рабочей скорости, а фильтрованная охлаждающая жидкость под высоким давлением является обязательной. И всегда следуйте рекомендациям производителя режущего инструмента — большинство согласны с тем, что операторы часто боятся давить на инструмент с максимальной силой, что обычно приводит к преждевременному износу инструмента.

Некоторые также боятся инвестировать в качественные инструменты или просят помощи в их выборе. Это, по словам Дойрона, который отметил, что Emuge, как и большинство производителей режущего инструмента, проводит научные испытания марок карбида, покрытий, передних и винтовых углов, торцевой прорези и многого другого. Да, все эти компании хотят продавать инструменты, но лучший способ сделать это — предоставить своим клиентам успешные результаты.

«Инвестиции в оптимальный инструмент для приложения могут означать разницу между бегущим светом или даже между прибылью и убытком», — отмечает он. «Это мой опыт как конечного пользователя, так и работы в Emuge».

Какими советами или методами обработки медицинских изделий вы можете поделиться? Дайте нам знать в комментариях ниже.