精密製造：医療機器部品の製造における1つのショップの旅

精密製造用の部品を作るには何が必要ですか？医療部品の小さなメーカーになるのはどんな感じですか？今日それを行っているミシガンを拠点とする会社、ロケットマシニング＆デザインからの新鮮な視点で機会を探ります。

精密製造は、特に医療製造において大きなビジネスです。医療機器コンサルティング会社のEmergoによると、米国の市場は2019年に1,730億ドルに達すると予想されています。新しい市場を探している中小規模のジョブショップは、収益性の高い医療用品およびデバイス市場に適している可能性があります。しかし、機会があれば、これらの小さくて複雑な部品を製造する仕事を競うために必要な機器やスキルの種類に課題があります。

精密医療部品製造への参入の成功例の1つは、2017年12月17日に開業し、2018年1月31日に最初の部品を完成させたRocket Machining＆Designです。

ミシガン州スプリングフィールドにあるRocketMachining＆Designは、医療機器大手のStrykerの本社であるKalamazooからそれほど遠くありません（サイドバーを参照）。 Rocketは自動車、エネルギー、流体などの他の種類の機械加工作業から始まりましたが、すぐにMSCの担当者を通じてStrykerに紹介されました。

「これは素晴らしい関係でした。最近、私たちはStrykerの仕事をさらに成長させ、引き継いでいます」とRocketMachiningのマネージングパートナーであるDuaneSpurlingJr.は述べています。

Rocket Machining＆Designが製造している部品の多くは、手術器具のコンポーネントとプロトタイプです。

医療部品製造に必要な機械の種類

Rocketは、その医療業務に、TL-1やST-30などのHaas CNCマシン、およびHaasミルと表面グラインダーを使用しています。

「現在、私たちは医療部品を回転させてから工場に入れるか、またはその逆を行っています。これはちょっと荒いです」とスパーリングは言います。

「これらの部品がより多く使用されるようになった今、1つの生産で行われる機械を入手することが重要であることがわかったので、実際には、ハースSTなどのライブ工具旋盤を購入する過程にあります。幅20mmまでのバーストックを処理できます」と彼は言います。

医療グレードのチタン、コバルトクロム、ニッケルベースのステンレス鋼合金を扱うための好ましい技術を知る必要がありますか？ 「精密機械加工のための8つの必知の戦術」をお読みください。

医療部品製造に必要な一般的な工具と材料

Rocket Machining＆Designは、主にWalterの切削工具と旋削工具を使用しており、これは学習プロセスでした。

「適切な超硬インサートを特定し、フラッシングの問題を解決し、適切なノーズ半径を見つけようとする必要がありました」とSpurling氏は言います。 「このような小さな部品を加工するときは、ツールから必要なものを取り出せることが重要です。」

Rocketは、ほとんどの医療用プロトタイプにA2と17-4ステンレス鋼を使用していますが、303、304、4140鋼棒、440ステンレス鋼も数回使用しています。

「私たちのステンレス[材料]のいくつかは最初から事前に硬化されているので、物事をハードターンする必要があります」とSpurlingは言います。 「これらの材料を回転させて正しい超硬を使用できることは非常に重要です。なぜなら、それは工具を非常に速く食い尽くすからです。」

医療機器部品用のマイクロ切削工具の重要性

医療機器の部品には、小さくて詳細な作業に適した工具が必要です。そのために、同社はさまざまなホーンマイクロマシニングツールを使用しています。

「これらのデバイスでは、直径.0005または.0006、基本的に.0001または.00015の小さな溝幅、および440および17-4Phステンレス鋼をタップする非常に細いねじピッチに縮小しました。」と彼は言います。

「特に旋盤でこれらの部品を叩くのは非常に困難でした。そのため、誰かがそのタイプの細かいピッチを望むときは、適切な工具を用意することが重要です」と彼は言います。

医療機器のプロトタイピング

その若い存在にもかかわらず、ロケットはすでに新しい医療機​​器設計のためのかなりの数のプロトタイプに取り組んできました。

「これらのプロトタイプは、ストライカーガンに搭載される電気モーターの内部構造から、バッキング、医療用アセンブリコンポーネントまで、どこにでも配置できます」とSpurling氏は言います。

「私たちは新しいストライカーモーターの開発に参加する必要がありました。過去15年間、新しいモーターはなかったと思います」とSpurling氏は言います。 「それで、私たちは、これから何が起こるかを見極めるためのフロントエンドのようなものです。」

品質管理のための適切な調整を行う

Rocket Machiningは、ISO 9001：2015品質管理認証に加えて、ほこり、温度、湿度の制御がすでに装備されているラボの検査認証に向けて取り組んでいます。

「私たちの品質管理プロセスの1つは、進行中の最初の部分の検査です。そのため、最初の部分は完全に処理され、生産マネージャーまたは最初のシフトリーダーのいずれかによって承認されます」とSpurling氏は言います。

品質管理を確実にするために、同社は後処理による仕様の変更に対応するためにさまざまなサイズの複数の部品を回転させてから、あらゆる種類の熱処理またはメッキ用に出荷します。

「特にA2の場合、最初は許容範囲を満たさないことがあるため、熱処理される材料の膨張の可能性を考慮に入れていますが、成長を想定しています」と彼は言います。 「また、コーティングの厚さが4ミクロンに指定されている場合、パーツを4ミクロン小さくし、メッキ会社がその要件を満たす責任があります。」

医療部品製造の未来

この時点で、ロケットは各パーツのほんの数個を作成します。しかし、会社は若いですが、Spurlingは医療部品製造で収益性の大きなチャンスを見ています。

「私たちはもっと多くのステップを踏まなければならないことを知っています、そして私たちは最終的にストライカーの生産作業を行うことができるようにもっと多くの認証を取得する過程にあります」と彼は言います。 「私たちは機械加工分野に大きな誇りを持っており、私たちのビジネスのやり方は非常にクリーンで正確かつ整然としています。それがストライカーと医療業界に私たちを惹きつけた理由の1つでした。」

Spurlingは、医療機器市場への参入を検討しているショップにアドバイスを提供しています。

「これらの作品を引用して制作しようとするとき、あなたが説明しなければならないことの1つは、それらに伴う難しさのレベルですが、それによって、より多くのお金を稼ぐ機会もあります」と彼は言います。 。

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