精密医療機械加工のための8つの必知の戦術

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見つけてください。

骨ネジ、固定プレート、股関節および膝関節インプラント—これらは、一部の機械工が毎日直面する困難な医療部品のほんの一部です。形状が複雑で公差が厳しいだけでなく、これらのコンポーネントの金属は、最も野心的な機械工でさえ残業にサインオンしたことを後悔する可能性があります。

残念ながら、物事はこれ以上簡単にはなりません。医療会社とその冶金パートナーは、Ti-6Al-4V ELI（超低格子間原子）、Phynox、MP35N、および多数の独自の合金を含む、新しく革新的な材料を継続的に開発しています。

これらの材料のほとんどは、耐熱性超合金（HRSA）のカテゴリに分類されます。翻訳：これらの金属は、赤熱したガスタービンの排気ガスと同じように背骨にあります。

切削工具はすぐに摩耗し、切削線の深さでのノッチングが一般的です。構成刃先（BUE）（ツールの上部に付着し、通常、刃先が壊れたときに刃先が欠ける金属の塊）も頻繁に問題になります。

切削工具メーカーは医療上の課題に対応します

良いニュースは、切削工具メーカーがこれらの厳しい要求に対応していることです。大胆な新しいインサート形状、タフなカーバイドグレード、超潤滑性コーティングを開発することで、機械工は最も戦闘的な金属でさえも飼いならすことができるはずです。もちろん、HRSAの機械加工を成功させるには、優れた超硬よりも多くのことがあります。

機械工はまた、適切な機械加工の実践と適切にプログラムされたツールパスを適用する必要があります。医療グレードの合金を使用する場合に効果的な金属除去を行うための最も重要な手法は次のとおりです。

1。シャープな状態を保ち、ツールにPVDコーティングを使用します 。

原則として、鋭利なPVDコーティングされた工具は、医療グレードの超合金の全範囲で最適に機能します。汎用のカーバイドグレードまたはコーティングに妥協しないでください。切削工具プロバイダーは、医療グレードの材料ごとに特定のグレードを開発しており、特に長期または繰り返しの作業でそれらを利用する必要があります。

新しい材料のテストカットのための時間を取っておきます。サプライヤーを現場に連れて行き、これを手に入れ、彼らのアドバイスに従ってください。とりわけ、予測可能なプロセスを開発します。早期の工具交換は、破損、ワークピースの損傷、工作機械の損傷、またはオペレーターの負傷まで待つよりもはるかに優れています。

2。構成刃先を減らすために、切削速度と送り速度に積極的に取り組みます 。

インサートが希望する長さで長持ちしない場合、私たちの多くは、切削速度を緩めたり、送り速度を抑制したりする傾向があります。これは、必要なものとは正反対の場合があります。

原則として、切削工具プロバイダーは、機械加工がうまくいかない場合は積極的なアプローチを推奨しています。これは、工具を強く押すと切りくずの形成が改善されることが多く、スピンドル速度が速いほど切削に熱が入り、BUEが減少するためです。

3。トロコイドミリングのような戦術で深く切ることは避けてください。

より高い送り速度での軽い切込みは、通常、金属除去に対する従来の「ホギング」アプローチよりも効果的です。

フルレングス（Z軸）の係合を備えたトロコイドツールパスが推奨されます。可能な限り、カットの内外に弧を描きます。ツールを隅に埋めないでください。マシンが苦痛でうめき声を上げるので、問題があることがわかります。

ツールの半径より少し大きい半径をプログラムし、小さいツールで戻ってコーナーを選択します。チップを邪魔にならないようにしてください。再切断に伴うカリカリの音が聞こえたら、工具の欠けや破損がないかどうかを確認します。

4。医療アプリケーションのセットアップを忠実に（そして厳格に）維持する 。

堅固なセットアップは常に簡単ですが、難しい材料では二重に重要です。コレットスタイルおよびサイドロックツールホルダーを捨てて、熱収縮または油圧式のものを優先することにより、ツールの振れを回避します。

ツールをできるだけ短くし、機械式バイスとチャックを油圧式のいとこと交換することを検討してください。バックテーパーチャックジョー、そしてナイフエッジバイスジョーを使用してグリップを高めます。 （コバルトクロムまたはチタンのブロックを引っ掛けるときのわずかな動きでも、悪いカットになる可能性があります。）

ツールホルダーは数年ごとに交換する必要があり、頻繁に使用する必要があることを忘れないでください。

5。リード角に前向きになりましょう。

ほとんどのPVDコーティングされた精密研削工具には、「鋭い」刃先があります。素晴らしいですが、ツールの正のリード角も有利です。たとえば、80度のダイヤモンドの未使用の側面や、可能であれば丸いインサートなどです。これにより、切り込みの深さのノッチングが減少しますが、多くの場合、コーナーの正方形を加工できるツールを使用して円を描く必要があります。それでも、特に超強靭なニッケル合金や「トリプル5」チタンを回転させる場合は、それだけの価値があるかもしれません。

6。涼しく保ち、それらの切削クーラントを維持します。

悲しい事実ですが、一部の店では切削液を無視しています。アルミニウムや軟鋼を切断するときは、それを回避できる可能性があります（ただし、それでもお勧めできません）。クロム、ニッケル、コバルトを多く含む金属を使用すると、切削液が疲れると工具寿命が短くなり、予測できない結果になります。

すべてのCNC工作機械には、トランプオイルを除去するためのスキマーが装備されている必要があります。切削クーラントは、適切な濃度とpHレベルを定期的にチェックする必要があります。

あなたの店がサンプ吸盤を所有していない場合は、それを見てみましょう。サンプの洗浄に伴うダウンタイムを削減するだけでなく、リサイクルコストも削減します。また、追加の投資を検討してください：高圧切削液とろ過。高圧クーラントを使用すると、すべてがうまく機能します。

7。コーティングされた超硬インサートを使用する代わりの方法を検討してください 。

コーティングされたカーバイドに苦労している場合は、「裸になる」時期かもしれません。コーティングされていないインサートは、特に仕上げカットにおいて、超合金でより良い結果をもたらすことがよくあります。

また、陶器も試してみてください。これらのインサートの多くは、炭化ケイ素の「ウィスカー」を強化しており、超硬の10倍の切削速度を提供します。 2つは化学的に反応するため、常に乾かし、チタンとセラミックを使用しないでください。

8。超合金のベストプラクティスを共有します。

何が機能し、何が機能しないかを記録し、知っていることを同僚と共有します。精密な医療機械加工は重要な作業であり、それに成功したショップは、同様に困難な航空宇宙作業に簡単に取り組むことができます。

大騒ぎ：挿入物が希望する長さで持続しない場合、ツールを押しやすくしますか？あなたの経験を共有してください。