Продвинутая 5-осевая обработка обеспечивает точное медицинское производство

В начале 2020 года небольшой миннесотский цех M5 расширил свои микромеханические возможности, приобретя пятиосевой станок Kern Micro Vario. Вскоре после этого они купили еще один.

Эти покупки расширили пределы точности и допусков M5 и привели к тому, что M5 стал критически важным поставщиком для многих бизнесов по производству основного медицинского оборудования. Теперь четырехчеловечный цех создает все: от микрофлюидных форм для вакцин до компонентов инструментов для нейрохирургии и микроформ прототипов кардиостимуляторов. «Две из лучших инвестиционных решений, которые мы когда-либо принимали», — заявляет владелец Джон Баклунд.

Микромеханические инструменты

Детали кардиостимулятора требовали восемь отверстий диаметром 0,005 дюйма, и требования стерильности означали, что детали не могли касаться человеческих рук. Баклунд подчеркнул важность механической автоматизации и точности станка для выполнения этих требований.

Достижение этой точности было особенно сложно, так как термическое расширение может вызывать проблемы обработки на этих микроуровнях — но станок Kern обошел эти проблемы благодаря конфигурации, которая прокачивает холодную воду по всей структуре, делая ее более термически стабильной, чем внешняя среда. «Это часто приводит к огромной экономии затрат для производителей, которым больше не нужно приобретать гигантские кондиционеры и другое для стабилизации своих помещений», — говорит президент Kern Тони Мангольд.

Ведущий инструментал и дизайнер M5 Алекс Мадсен отмечает другие улучшения процесса: «Я регулярно использую концевые фрезы диаметром 0,003 дюйма на закаленных сталях с этими станками, часто получая зеркальные чистоты поверхности. Также пятая ось помогает со сроком службы инструмента. Возможность обработать пять сторон детали за одну установку устраняет необходимость во второй закладке».

Динамические, доступные пульты управления

Несмотря на отсутствие предварительного опыта с пятиосевой обработкой или управлением Heidenhain 640 TNC на Micro Vario, Мадсен выполнял работы в течение недели и полу после получения M5 первого Micro Vario.

«Первое, что я заметил в управлении Heidenhain — это использование более вербального языка для смены инструментов и подобного», — говорит Мадсен. «Даже если я вручную ввожу какой-то G-код, экран программирования предоставляет описание того, что это такое и на что смотреть. Таблица инструментов удобна, циклы зондирования также легко следовать».

Управления также обладают диспетчером удаленного рабочего стола, позволяя сотрудникам M5 работать удаленно и настраивать работы ночью. Между этой возможностью и склонностью Мадсена работать с пятью или шестью разными типами деталей каждый день на двух станках, работающим одновременно, цеху требуется точная симуляция. С такими функциями, как опциональный Dynamic Collision Monitoring (динамический мониторинг коллизий), помогающий предотвратить аварии шпинделя, Мадсен говорит, что управление выполняет: «По сути, я делаю полную визуализацию своей детали на управлении, и были случаи, когда оно показывало отклонение в полторы тысячных, которое было в G-коде. Так что на этих действительно крошечных деталях, где мне нужны сверхтонкие чистоты поверхности, я могу доказать это на управлении и доверять тому, что вижу».