医療産業向け精密機械加工

医療用部品の厳しい品質仕上げ要件を満たすことは、すべての機械が対応できるわけではない課題を提示する可能性があります。

主に人口の平均年齢の上昇に後押しされて、医療の進歩に対する需要が加速し続けているため、医療分野の製造業者はそのペースに追いつくことが課題となっています。これらの製造業者は、複雑な部品をより効率的に生産するという顧客のニーズに対応するために、新しく開発された機械に自然と引き寄せられるかもしれませんが、時間の経過とともに証明された機械から得られる結果に驚くべきではありません.

医療部品用の機械を作る

Bumotec は、マシニング センター、ミルターン、トランスファー マシンのメーカーです。 Starrag Group は、スイスに本拠を置く従業員 1,800 人の上場企業ですが、フランス、ドイツ、英国だけでなく、フランス、ドイツ、英国にも製造施設を持っています。 2001.

Bumotec はグループ内の 8 つの中核企業の 1 つであり、医療およびマイクロメカニカル部品に重点を置いています。当初は時計業界向けに開発され、最終的には他の業界の同様の部品にも適用範囲を広げました。多品種少量または連続生産のいずれであっても、部品は通常、高価値であり、小さく複雑な形状を伴います。

Bumotec の FTLs191-RP 高精度ミルターン (略して s191) は、同社の長年にわたるフラグシップ マシンであり、バーから完成部品を提供するように設計されており、半導体、軍需品、その他の複雑な部品だけでなく、医療部品やマイクロメカニカル部品でも成功を収めています。時計産業などのマイクロコンポーネント。これは、多くの医療メーカーの大腿骨頭部品の製造において、この機械がどのように人気を博したかを示しています.

「バーからボックスまで」部品の製造

FTLs191-RP ミルターンは、高精度の医療およびマイクロメカニカル部品をバーからボックスまで 1 回のハンドリングで提供します。

s191 は 15 年前に開発され、研磨仕上げや小数点以下 4 桁までの寸法公差を含む複雑な形状 (高価値部品) を処理するために開発されました。チタン、ワスパロイ、セラミック、ガラス、石英、インコネル、ステンレスなどの難しい材料によく使用されます。このマシンにはバー プッシャーが標準装備されていますが、米国では、バー フィーダーとチップ コンベヤーが装備されているのが最も一般的です。パレットローダーも使用できます。

目立つ傾向にあるこの機械の利点の 1 つは、リテイク ユニットです。これは、ロールオーバー ステーションとして動作する完全なサブスピンドルであり、水平または垂直位置での加工を可能にします。

これは 7 軸マシン (5 軸同時加工) ですが、操作を簡素化するソリューションとして、Fanuc 31i-B5 コントロールでのみ利用できます。同社はこのマシンをグローバルなものと見なしており、国際的に親しみやすく、精密部品製造の各軸の動きを処理できる能力があるため、このマシンを FANUC 制御標準にしました。

リニア モーター、ダイレクト ドライブ トルク マシンは、メイン C 軸で 25 馬力、B 軸で 15 馬力、リテイクで 12 馬力を備えています (OSHA の安全のために 2 か所でボールねじを使用しますが、位置決めのみであり、加工軸)。リテイク スピンドルは C 軸と一直線に並んでおり、ほぼ同じ力を備えています。しかし、C からワークピースを受け取ると、部品を垂直に加工するように向きを変えることができます。

この機械には、ロールオーバー ステーションとして動作する完全なサブスピンドルであるリテイク ユニットが搭載されており、水平または垂直位置での加工が可能です。

別のオプションは、反対側のスピンドルの横に取り付けられ、ワークをつかむためにも使用できる 2 ジョーバイスです。反対側のスピンドルが旋削に必要ない場合、バイスはカットオフからパーツを取り出し、向きを変えてフライス加工用に保持できます。

コレットベースの機械のほとんどは、バー供給フライス加工ソリューションとして販売されていますが、未加工のブランク用にセットアップすることもできます. 32 mm から 65 mm までの棒の直径を使用できます。 Bumotec は Hainbuch やその他のサプライヤーと緊密に連携して、製造および固定具の取り付けの必要性を排除するクイックチェンジ ソリューションを提供しています。迅速なセットアップと切り替えにより、マシンは多品種少量のプロトタイプ環境にうまく適合します。

コレットベースのシステムによって提供される柔軟性と、会社が推進するように「棒から箱まで」部品を生産する能力は、顧客のニーズに適合し、その多くは ISO 医療認定および/または FDA 認定を受けています。単一のプラットフォーム上で、セットアップから切り替えまで、一貫した精度で取得される、複数のマシン間で転送および反復可能な確立されたプロセスを示す能力が必要です。

この機械は、ツールチェンジャーの測定機能も備えています。

ツールチェンジャーは 3 段まで収容でき、1 段あたり 30 個のツールを使用できます。

レニショーの技術を取り入れた OMP400 オプティカル プローブは部品を測定し、TS27R コンタクト ツール セッティング プローブは長さと直径のツールの破損をチェックします。コンパクトなマシンですが、10,000 ポンドで優れた剛性を提供します。標準のスピンドル速度は 30,000 rpm で、40,000 rpm のオプションがあり、リニア ドライブは 1.2 G の加速度を提供します。ウェディング ケーキ スタイルの 3 段カルーセルを使用して、ツールチェンジャーは 90 個のツール (プラテンあたり 30 個) を収容できます。

大腿骨頭の加工方法

s191 はさまざまな業界のさまざまな複雑な部品に使用されていますが、1 つのアプリケーションでその能力を十分に発揮できます。股関節置換術 (関節痛の緩和や股関節骨折の治療として行われることもあります) では、大腿骨頭 (大腿骨 (太ももの骨) の上端にあるボール) をプロテーゼに置き換えます。 Bumotec は、大腿骨頭の製造などのプロセスへの機械の適応を専門としており、これらの部品を必要とする医療サプライヤーにとって素晴らしいニッチ市場を見つけました。

同社によると、これらの部品のために開発したターンキー プロセスは、過去に製造された方法とは異なります。再取得ユニットを利用してワークゾーンで部品を操作し、旋削、フライス加工、研削、超仕上げなど、棒材から完成品に仕上げます。大腿骨頭パーツ ファミリーには、クロム コバルト バーから製造された 3 つの異なるサイズがあります。さまざまな部品サイズに対応するために、さまざまな棒材直径とコレットが使用されますが、プログラムとツーリングは同じままです。砥石も 28 mm から 35 mm まで調整できます。

クロム コバルト バーで作られた大腿骨頭は、旋削、フライス加工、研削、超仕上げが必要です。

部品の製造中、ステーション 1 であるメイン スピンドルは、ID、面、および OD の初期段階を処理します。次に、サブスピンドルは、ID または OD でのクランプを可能にする薄肉ワークピース用に主に設計されたコレットのブランドである Ottet コレットで部品を受け取ります。大腿骨頭のカットオフ操作では、ID を拡張してクランプします。この段階で、パーツの球体が水平位置から切断され (切りくずクリアランスを向上させるため)、次に回転して垂直になります。 3 種類の砥石グリットを適用し、研磨と超仕上げ作業を行って機械で部品を完成させます。

パーツの仕上がりは4ミクロンで、完成までにかかる時間は約12分。この機械の真価は、大腿骨頭などの部品を製造する際の自律的な性質にあります。プログラムはすでに書かれています。バーがロードされると、機械はほとんど監視しません。材料が利用可能で、ツールチェンジャーに新しい工具が維持されている限り、機械は無期限に生産を続けることができます。ツールチェンジャーはワークゾーンの外にあるため、プロセスのどの段階でもツールを交換できます。

機械が無人で稼働しているため、オペレータは日中に別の作業に振り向けることができます。彼または彼女は、同時に 3 台または 4 台のマシンを実行している場合もあれば、他のプロジェクトに関与している場合もあります。ターンキー マシンは、監視をほとんど必要としない堅牢で反復可能なプロセスを提供できます。床に着くと、すぐに部品が作られます。明確に定義されたプロセスは、プロセスの再現性のために他の場所に簡単に移すことができます。

パレット積載

Bumotec ショールームでは、s191 は大腿骨骨頭の製造用にバーフィーダーではなくパレタイザーでセットアップされています。一度に 10 個のパレットに、それぞれ 20 ～ 30 個のワーク (部品のサイズによって異なります) がロードされます。 B 軸は、機械加工と部品操作の両方に使用されます。 HSK 40 ツールホルダーを使用して、B 軸は機械加工プロセス中に旋削およびフライス加工を実行します。しかし、パーツが完成すると、現在のツールを Schunk の 2 爪グリッパーに交換します。パレットがワークゾーンに戻り、B 軸がボールをつかみ、パレットに戻します。焦点は、人々を機械から解放し、プロセスが自動で処理できるようにすることです。