医療機械加工：切削工具メーカーは、成功のための洞察、アドバイスを提供します

医療用インプラントの製造は、技術と材料が継続的に改善されるにつれて、大幅な成長の準備ができています。ここでは、専門家が医療機械加工で使用される材料、方法、工作機械に関する貴重な洞察を提供します。

各産業部門は独自の課題に直面していますが、医療機械加工は最大のもののいくつかを提示します。厳しい公差、複雑な形状、および綿密なトレーサビリティ。これらは、医療機関がこの要求の厳しい分野で競争するために跳躍しなければならないハードルのほんの一部です。

幸いなことに、ここで引用した専門家をはじめ、多くの知識のある人々がアプリケーションのアドバイスを喜んで共有しています。

材料を検討してください。高温超合金を備えた航空宇宙の次に、医療部品の製造に使用される金属は、機械加工性が低いという点で2番目に近いです。 EmugeCorp.のフライス盤製品マネージャーであるDanDoironは、たとえば、コバルトクロムバーストックと鋳物が膝インプラントの大腿骨（上部）コンポーネントの作成に一般的に使用され、チタンが下の脛骨トレイとして機能すると説明しています。 17-4 PHなどのステンレス鋼は、インプラントの取り付け時に使用される外科的位置合わせやクランプツールなどの医療用途でも非常に一般的です。

すべての機械加工は困難であり、最大の生産性を得るには、すべて材料固有の切削工具が必要です。

「合金が何であれ、切削工具を選択する際には、常に当社のWebサイトまたはカタログを参照することをお勧めします」と彼は言います。 「さまざまな医療材料を対象としたさまざまな形状のほか、寿命を維持し、最適な工具寿命を提供するコーティングがあります。」

M.A. FordMfg。Co.Inc.のアプリケーションエンジニアであるDerekNadingも同意し、カスタム切削工具は医療分野でも非常に一般的であると述べています。

「私たちは医療用の特別なリーマーとステップドリルをたくさん作っています。そこでは、ショップが1回の操作で2つ以上の部品機能を完成させたいと思うかもしれません」と彼は言います。 「また、弓形ツールとしても知られるバレルカッターも人気が高まっており、主に人工股関節置換術やその他の複雑なインプラントの仕上げを加速するために使用されます。」

KYOCERASGSの研究開発エンジニアであるJakeRutherfordは、特定の医療用途では切削工具のコーティングが禁止されている可能性があると警告しています。

「それが、コーティングされたツールまたはコーティングされていないツールを提供する理由です」と彼は言います。 「私は、コンポーネントにコーティングの微細な要素が残り、人体に浸出する可能性があるという懸念から、プロセスを検証することが困難または不可能でさえある店に行ったことがあります。」

系統的なアプローチ

最後の用語であるプロセス検証に注意してください。重要な航空宇宙部品を製造している企業と同様に、医療機関は顧客の承認を得るために機械加工プロセスを提出する必要があり、検証が完了すると、その場で凍結されます。事後にこれらのプロセスから逸脱すると、追加の承認が必要になり、継続的な改善はせいぜい面倒になります。

この話の教訓の1つは、医療機関はプロセス開発サイクルの早い段階で切削工具の専門家を呼び込む必要があるということです。これにより、最適なツールを選択し、可能な限り最も効率的なツールパスを決定し、検証後の変更のために顧客に戻ることを回避できます。ただし、他の場合、特に何年も実行されている仕事や、切削工具技術の点でショップが時代遅れになっている場合は、そうすることは努力する価値があります。

その好例の1つは、ミシガン州の医療店と地区マネージャーのDustinLoschiavoが緊密に協力しているOSGUSAInc.からのものです。

「私たちとエンジニアの何人かは、私たちと提携することに同意した後、昨年10月に施設を訪れました」とLoschiavo氏は言います。 「私たちは彼らのプロセスを評価し、彼らの工作機械とワークホールディングを調べ、たった4つのコンポーネントで年間30万ドル以上節約できるソリューションを提供しました。」

OSGの地域マネージャーであるChrisDravisは驚いていません。 「この特定のケースでは、彼らは10年前の切削工具技術を使用していました」と彼は言います。 「最新のツールパス用に設計されたツールに移行することで、カッターの噛み合いを大幅に向上させ、ツールの寿命と金属の除去率を大幅に向上させることができました。確かに、顧客に戻ってプロセスを再検証するために時間をかけることに関連する内部コストがありますが、これや他の多くの場合には、それだけの価値があります。」

OSG地区マネージャーのAaronKwapniewskiも同意し、現在6,500以上の国内医療機器メーカーがあり、リードタイムの​​短縮と価格の引き下げを求める大きな需要があります。 「彼らが最新かつ最高のツールを利用していない場合、彼らはテーブルにお金を残し、おそらく他の競合他社にビジネスを失うリスクにさらされています」と彼は指摘します。

EmugeのDanDoironも同様の経験をしています。彼は、インプラント製造の一貫性を確保するための厳格なプロトコルが存在すると述べています。トレーサビリティは非常に重要であり、企業は特定の部品に使用する材料のバッチ、工作機械、さらには切削液の種類を文書化する必要があります。 「別のブランドの切削工具に変更することは、その変更が必要な理由についてのレビューなしでは一般的に許可されていません」と彼は言います。 「それにもかかわらず、ショップが競争力を維持するためには、多くの場合、それは必要な苦痛です。」

これらの部品の多くは小さく、マイクロマシニングの領域に簡単に分類されます。 KYOCERASGSアプリケーションエンジニアのJacobRakは、ステントや骨ネジから心臓ポンプや呼吸モニタリングセンサーの部品まで、いくつかの小さな医療部品をリストアップしました。スイススタイルのCNC旋盤は、これらの多くを機械加工するために長い間使用されており、インプラント製造では5軸マシニングセンターがより一般的です。

「医療部品は多くの場合、独特の形状を持ち、難しい材料で作られているため、作業が困難です」と彼は言います。 「何を作っているかに関係なく、競争力を高めるには、余裕のある最高の機器が必要です。」

ツールホールディングバーを上げる

工作機械が何であれ、部品が何であれ、厳しい公差と非常に細かい表面仕上げは、メーカーが工具保持の基準を引き上げなければならないことを意味します。最小の振れと最大の剛性の必要性は、可能な限り焼きばめまたは油圧チャックの使用を要求します。小さなカッターは、正しい動作速度を達成するためにスピーダーヘッドへの投資を必要とする場合があり、ろ過された高圧クーラントは必須です。また、切削工具メーカーの推奨事項に常に従ってください。ほとんどの場合、機械工は工具を必要なだけ強く押すことを恐れており、これは通常、工具の早期摩耗につながります。

また、高品質のツールに投資したり、ツールの選択について支援を求めたりすることを恐れている人もいます。これは、ほとんどの切削工具メーカーと同様に、Emugeが炭化物のグレード、コーティング、すくい角とねじれ角、エンドガッシングなどの科学的テストを実行することを指摘したDoironによるものです。はい、これらの企業はすべてツールを販売したいと考えていますが、そのための最善の方法は、顧客に成功した結果を提供することです。

「アプリケーションに最適なツールへの投資は、ライトアウトの実行の違い、さらには利益と損失の違いを意味する可能性があります」と彼は述べています。 「それは、エンドユーザーとしても、ここでEmugeで働いているときも、私の経験です。」

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