Soluții de prelucrare a componentelor din industria medicală

Scule

de Iscar Tools

Soluții de prelucrare a componentelor din industria medicală

Cererea pentru piese din domeniul medical, realizate prin strunjire de precizie este fără îndoială în continuă creștere. În mod special, există solicitări pentru piese utilizate în rezolvarea problemelor ortopedice și pentru implanturi dentare. Situația este în legătură directă cu creșterea speranței de viață pe plan mondial. În același timp și deloc surprinzător, competiția în domeniul acestui tip de prelucrare este acerbă. Cei care au câștig de cauză în livrarea pieselor din domeniu sunt aceia care stăpânesc prelucrarea precisă și productivă a materialelor problematice, sunt capabili să pună la dispoziția clienților prototipuri în termene scurte, sunt gata să livreze loturi mici de fabricație.

Aceste condiții restrictive, prelucrarea materialelor pretențioase și foarte scumpe impun practic eliminarea erorilor.Ca să fii competitiv și profitabil în acest domeniu trebuie să realizezi operațiile precis, de la prima încercare.Veștile bune sunt că tehnologii avansate de prelucrare sunt acum disponibile și, folosindu-le corect, producătorii din domeniu pot realiza componentele din ce în ce mai productiv. Alegerea corectă a sculelor - chiar înlocuirea totală a unora în anumite tehnologii existente - poate dubla de multe ori productivitatea sau/și durabilitatea muchiei, poate îmbunătăți formarea și controlul așchiei, poate elimina deformări ale pereților subțiri sau ale pieselor dificil de fixat în dispozitive.

Studiu de caz: la prelucrarea unei piese miniaturale la un producător elvețian de echipament dentar (fig.1), plăcuțele se uzau prematur și imprevizibil, de cele mai multe ori din cauza smulgerilor sau chiar a fisurării muchiei așchietoare. Durabilitatea medie era în jur de 90 piese, dar varia atât de mult încât termenul de durabilitate medie era impropriu. În consecință, operația necesita atenție specială din partea operatorilor. Odată cu schimbarea totală a soluției și utilizarea unei plăcuțe ISCAR PENTACUT, acoperită PVD, prinsă rigid cu șurub într-un buzunar robust, durabilitatea muchiei a crescut spectaculos la 250 piese, iar calitatea suprafeței a devenit excelentă. Apariția uzurii catastrofale a devenit previzibilă, anuntață de începerea deteriorării calității suprafeței obținute. Un alt mare avantaj obținut a fost acela că operația a putut decurge aproape nesupravegheată. Cheia reușitei a fost practic  rigiditatea mult îmbunătățită de sistemul de prindere a plăcuței în buzunar.

Figura 1

 

Trei caracteristici comune

În acest domeniu, mai mult de jumătate din greutatea semifabricatului este îndepărtată prin prelucrare. Deși piesele finale sunt de dimensiuni relative reduse, volumele de material îndepărtat sunt relativ ridicate. Fie că prelucrările se realizează pe mașini miniaturale automate de tip SWISS sau pe centre mici de prelucrare, strunjirea componentelor medicale implică realizarea de salturi diametrale, plecând de la prelucrare din bară. Piesa finală este de obicei cu mult mai ușoară decât semifabricatul inițial.

O altă caracteristică comună este aceea că materialele acestor piese sunt dificil de prelucrat. Suntem nevoiți să ne confruntăm cu oțeluri inoxidabile moi, din care rezultă așchii lungi, dificil de fragmentat, cu aliaje rezistente la temperaturi ridicate sau oțeluri foarte dure. În selectarea materialelor primează proprietăți precum biocompatibilitatea, rezistența la coroziune sau rezistența mare la rupere, prelucrabilitatea rămânând pe ultimul loc.

În fine, al treilea numitor comun îl reprezintă geometria piesei de realizat, o adevărată provocare și aceasta. De multe ori trebuie să realizăm piese de tip tub cu pereți subțiri, de obicei din aluminiu, și dacă muchiile așchietoare nu sunt suficient de ascuțite, atunci riscăm să deformăm piesa și să o transformăm în rebut. Alte componente sunt asimetrice, cu suprafețe complicate, complexe și pe care suntem nevoiți să le folosim la fixarea în dispozitivul de prindere și acesta reprezintă un motiv în plus pentru găsirea unor soluții de prelucrare care să genereze forțe minime și implicit deformații mici în zona elastică.

De asemenea, alegerea turației celei mai adecvate este foarte importantă la aceste piese ușor deformabile.

Soluții avansate, piese de dimensiuni reduse

Din fericire au fost realizate progrese semnificative în domeniul sculelor dedicate prelucrărilor în materiale dificile, pe scară largă, inclusiv în acest domeniu al pieselor de dimensiuni reduse, din domeniul medical.

Acoperirile moderne reduc mult frecările, căldura degajată și tensiunile microscopice care duc la distrugerea subită a muchiei. Carburile de bază, mult îmbunătățite, fac față cu succes materialelor dificile, chiar atunci când trebuie să reziste și așchierilor întrerupte. Spărgătoarele de șpan din ce în ce mai agresive, răcirea prin corpul sculei contribuie la evacuarea eficientă a aşchiei și la evitarea fenomenului de re-tăiere în prelucrarea cavităților sau a găurilor adânci.

Sistemele de prindere și fixare a plăcuțelor sunt din ce în ce mai sigure, mai rigide, menţinându-le în poziție corectă de lucru și evitând apariția micro-vibrațiilor, asociate cu deplasări ale acestora în buzunare.

Acoperirile moderne îmbunătățesc performanțele cu 35%

Cu aproximativ 3 ani în urmă, ISCAR a introdus tratamentul post-acoperire SUMOTEC, cu scopul de a face ca suprafețele de degajare ale plăcuțelor să fie mai alunecoase, mai lubrifiate și astfel să îndepărteze trei inamici cheie ai durabilității muchiei: frecarea, căldura și tensiunile. La acel moment inițial, tehnologia permitea realizarea acestui tratament pe o gamă redusă de plăcuțe de frezare și strunjire. Experiențele din teren au demonstrat că SUMOTEC mărește eficiența procesului în medie cu 35%, luând în considerare atât durabilitatea muchiei, cât și volumul de așchii degajat. De atunci, ISCAR a extins în mod constant capacitățile dedicate acestui tratament, l-a aplicat unei game largi de plăcuțe, inclusiv acelora de dimensiuni mici, necesare  prelucrării implanturilor sau a componentelor de proteze. Astăzi, mai mult de 40% din plăcuțele produse de ISCAR beneficiază de aplicarea SUMO-TEC, fiind produse standard.

Alegerea corectă a carburii, în funcție de aplicație

Vă propunem în cele ce urmează o trecere în revistă a carburilor ISCAR, care îmbunătățesc considerabil strunjirea în industria medicală mondială.

Carbura IC807- un substrat submicronic cu acoperire TiAlN-PVD și tratament SUMO-TEC. Foarte potrivită prelucrării oțelurilor inoxidabile austenitice, cu viteze medii, a aliajelor rezistente la temperaturi ridicate și a oțelurilor dure. Mulțumită tratamentului post-acoperire SUMOTEC, IC807 a demonstrat că are o rezistență excelentă la formarea muchiei false, la prelucrarea oțelurilor inoxidabile.

Carbura IC808- un substrat fin și foarte dur, pe care se aplică aceeași acoperire și același tratament SUMO-TEC, asigurând rezistență foarte mare la uzură și la apariția smulgerilor în cazul prelucrării unei mari varietăți de material, recomandată și pentru aplicații cu așchieri întrerupte.

Carbura extrem de tenace IC328 - acoperită TiCN și, mai recenta, IC830 cu tratamentul SUMOTEC și-au dovedit calitățile excepționale într-o gamă foarte variată de prelucrări, precum frezări, debitări, canelări sau operații de strunjire instabile și oțeluri aliate și inoxidabile.

Carbura IC928 - cu performanțe excepționale în operații grele de eboș, în condiții de așchiere întreruptă, în toate aliajele utilizate la producerea implanturilor se bazează pe un substrat tenace, acoperit TiAlN-PVD.

Spărgătoare de așchii

Alegerea corectă a geometriei spărgătoarelor poate influența substanțial prelucrarea pieselor miniaturale din domeniul medical, având în vedere în special materialele dificile.  ISCAR pune la dispoziție următoarele spărgătoare:

- pentru strunjiri generale și operații de finisare în toate tipurile de material, inclusiv aluminiu, sunt recomandate muchiile extrem de ascuțite și unghiuri mari, superpozitive de degajare. De asemenea, superfinisarea suprafeței de degajare are un rol important în alunecarea așchiei și evitarea lipirilor. Toate aceste caracteristici se regăsesc în geometria ISCAR ”AS”.

- în cazul aplicațiilor mai severe, precum debitare și canelare, prelucrarea tuburilor cu pereți subțiri în materiale moi, lipicioase, spărgătoarele mai agresive de tip J, JS și JT devin indispensabile. Sunt prevăzute cu muchii ascuțite, precum și cu unghiuri mari de degajare, pentru o bună formare a așchiei.

Filetarea în vârtej protejează piesele subțiri

În ceea ce privește filetarea pieselor subțiri, metoda complexă a filetării în vârtej este cea mai recomandată, pentru că poate realiza operația fără a deforma semifabricatul. Capul rotativ este echipat cu mai multe cuțite, dispuse simetric; forțele generate în așchiere sunt echilibrate, lucru imposibil de realizat utilizând scule mono-contact. ISCAR oferă acum plăcuțele proiectate special pentru acest produs (fig.2). Permiteți-ne să menționăm că rezultatele excepționale au fost obținute inclusiv la filetarea șuruburilor din titan utilizate în ortopedie, utilizând această metodă.

Figura 2

Evacuarea eficientă a așchiilor din spații reduse

Controlul formării așchiei și evacuarea acesteia a fost dintotdeauna o problemă cronică a strunjirii interioare, în special dacă materialul de prelucrat este lipicios, iar așchiile rezultă lungi, nefragmentate. În acest sens, vă stă la dispoziție o linie completă ISCAR MINCUT de scule de canelare, prevăzute cu răcire prin corpul sculei. Barele sunt prevăzute cu un sistem de prindere foarte rigid, care prelungește considerabil durabilitatea muchiei și mărește siguranța întregului proces. Barele pot penetra diametre începând cu valoarea de 8 mm, dovedindu-și siguranța în prelucrările de canelare, realizarea de degajări interioare, filetări și canelări în găuri foarte adânci. Linia MINCUT reprezintă o soluție excelentă și pentru canelări frontale, cu adâncimi de canal de până la 5.5 mm.

Iscar pregătește noi soluții

Dezvoltări asemănătoare au fost realizate și în domeniul frezărilor implanturilor. Recent, în prelucrarea unei proteze realizate dintr-un material bogat în cobalt și crom, decizia de a schimba soluția de prelucrare și a utiliza o freză specială ISCAR cu opt dinți a redus ciclul de fabricație cu mai mult de 40%.

Este foarte clar că prelucrarea componentelor dedicate industriei medicale este în continuă creștere și își va continua această evoluție în viitorul apropiat. De asemenea, competiția în acest domeniu va continua să crească. Soluțiile de scule avansate, din ce în ce mai mult dedicate prelucrărilor de piese miniaturale, își demonstrează superioritatea, aducând diferențe mari de eficiență și profitabilitate. De cele mai multe ori, soluția de succes este simpla înlocuire cu scula mai performantă. Soluțiile moderne ISCAR în domeniul prelucrării metalelor, împreună cu produsele sale inovatoare, aduc surplus de productivitate și profitabilitate, asigurând prelucrătorilor din domeniu competivitate. 



Accept cookie

www.ttonline.ro utilizează fişiere de tip cookie pentru a personaliza și îmbunătăți experiența ta pe Website-ul nostru.

Te informăm că ne-am actualizat politicile pentru a integra în acestea și în activitatea curentă a www.ttonline.ro cele mai recente modificări propuse de Regulamentul (UE) 2016/679 privind protecția persoanelor fizice în ceea ce privește prelucrarea datelor cu caracter personal și privind libera
circulație a acestor date. Înainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru, te rugăm să aloci timpul necesar pentru a citi și înțelege conținutul Politicii de Cookie.

Prin continuarea navigării pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizării fişierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Îți mulțumim pentru acest accept și nu uita totuși că poți modifica în orice moment setările acestor fişiere cookie urmând instrucțiunile din Politica de Cookie.

Da, sunt de acord