Cina Precision CNC Machining Titanium alloy Fracture Fixation Plate Medical Implant Manufacturing Caso studio

In qualità di tecnico di lavorazione di precisione vi mostrerò il nostro recente caso di lavorazione di piastre di fissaggio delle fratture in lega di titanio.,che richiedonorequisiti di precisione estremamente elevati- erigorosi standard di biocompatibilitàAttraverso i centri di lavorazione CNC a 5 assi, abbiamo ottenuto una lavorazione di formazione una tantum di superfici curve complesse, fornendo soluzioni affidabili per la produzione di impianti medici.

Le piastre di fissaggio delle fratture in lega di titanio lavorate questa volta sono utilizzate per la riparazione delle fratture mandibolari, con i seguenti requisiti specifici:

• Specificità dei materiali: Lega di titanio TC4 (Ti6Al4V) conforme alle norme GB/T13810 e ISO5832-3, che richiede certificati completi di materiale
• Caratteristiche delle dimensioni: lunghezza della piastra 8,5 cm, larghezza 1,2 cm, spessore 0,3 cm, contenente 12 fori a vite con tolleranza di distanza tra fori controllata entro ± 0,05 mm
• Requisiti di superficie: rugosità superficiale Ra≤0,8 μm, senza segni di utensili o sbavature, scaffalatura dei bordi inferiore a 0,1 mm
• Requisiti particolari: deve adattarsi perfettamente alla curva anatomica della mascella del paziente con errore inferiore a 0,1 mm
• Tempo di consegna: Completa dal ricevimento del modello CAD alla consegna del prodotto finito entro 72 ore

Sulla base delle caratteristiche e dei requisiti della parte, abbiamo sviluppato la seguente soluzione di lavorazione:

Pianificazione del percorso del processo:

• Utilizzare JDGR400T 5-asse centro di lavorazione ad alta velocità per completare tutti i processi in una configurazione
• Adottare la strategia in tre fasi di "grossimità-semi-finitura-finitura", riservando una tolleranza di finitura di 0,15 mm
• Selezionare attrezzi speciali per le caratteristiche di lega di titanio: φ6mm mulino a quattro bordi per l'asciugatura, φ2mm mulino a sfera per la finitura

Progettazione degli apparecchi:

• Progettazione di apparecchiature speciali per il vuoto per prevenire la deformazione delle parti a parete sottile durante la lavorazione
• Adottare un sistema di posizionamento modulare che supporti un rapido passaggio durante la produzione di lotti

Ottimizzazione dei parametri:

• Velocità del mandrino: 8000 giri al minuto per la lavorazione grezza, 12000 giri al minuto per la finitura
• Velocità di alimentazione: 1500 mm/min per la lavorazione grezza, 800 mm/min per la finitura
• Profondezza di taglio: 0,3 mm per la lavorazione grezza, 0,05 mm per la finitura

Punti di controllo qualità:

• Sistema di misurazione online monitoraggio in tempo reale delle dimensioni critiche
• Ispezione a grandezza naturale di ciascun prodotto con CMM
• Ispezione al 100% con tester di rugosità superficiale

Durante l'esecuzione della lavorazione, abbiamo implementato rigorose misure di controllo della qualità:

Monitoraggio dei processi di lavorazione:

• Utilizzare strumento di impostazione di precisione strumento per garantire la lunghezza accurata strumento e diametro di compensazione
• Monitoraggio in tempo reale delle variazioni della forza di taglio per prevenire l'usura eccessiva degli utensili
• Utilizzare durante la lavorazione un liquido speciale per il taglio di leghe di titanio, regolando la temperatura a 25±5°C

Processo di ispezione della qualità:

• Ispezione completa del primo pezzo: utilizzare CMM per ispezionare tutte le posizioni dei fori e le dimensioni del contorno
• Frequenza delle ispezioni di pattuglia: campionamento delle dimensioni chiave ogni 5 pezzi trattati
• Norma di ispezione finale: ispezione al 100% secondo le norme per gli impianti di dispositivi medici

Registro di risoluzione dei problemi:

• Scoperto un leggero segno di fruscio sulla superficie del terzo pezzo: Risolto regolando la velocità del mandrino da 12000rpm a 10000rpm e aumentando la velocità di alimentazione a 1000mm/min
• Deviamento della perpendicolarità del foro a vite: processo di perforazione ottimizzato, utilizzando il metodo di perforazione a picco completato in tre fasi

Documentazione:

• Registrazione completa dei parametri di trasformazione e dei dati di ispezione per ciascun prodotto
• Fornire una serie completa di documenti, compresi i certificati di materiale, i rapporti sul processo di lavorazione, i rapporti di ispezione

Questo compito di elaborazione ha ottenuto risultati significativi:

Risultati del trattamento dei dati:

• Tasso di superamento delle dimensioni: 100% (tutti i 12 prodotti soddisfano i requisiti di disegno)
• Roverezza superficiale: raggiunto Ra0,6-0,7μm, migliore del requisito del cliente di Ra0,8μm
• Tempo di consegna: completato 8 ore prima del previsto, ciclo di elaborazione effettivo 64 ore

Feedback dei clienti:

• Rapporto del team chirurgico.Perfetto.tra la piastra di fissaggio e la mascella del paziente, senza necessità di regolazione intraoperatoria
• I medici hanno particolarmente apprezzato l'accuratezza dei fori a vite, assicurandoprecisione direzionaledi impianto a vite
• Consistenza del lotto riconosciuta, variazione dimensionale tra 12 prodotti inferiore a 0,02 mm

Miglioramento continuo:

• Sulla base di questa esperienza, modelli di parametri di lavorazione ottimizzati per parti a parete sottile in lega di titanio
• Progettazione migliorata degli apparecchi per il vuoto, riducendo il tempo di installazione del 30%

Attraverso questo caso, abbiamo verificato i vantaggi dei centri di lavorazione CNC a 5 assi nella produzione di impianti medici.

• Ottimizzazione dei processi: Parametri ragionevoli di selezione degli utensili e di taglio corrispondenti alle caratteristiche della lega di titanio
• Innovazione degli impianti: Apparecchi speciali per il vuoto che garantiscono la stabilità nella lavorazione di parti a parete sottile
• Controllo della qualità: monitoraggio dell'intero processo per garantire la precisione dimensionale e la qualità delle superfici
• Collaborazione di squadra: Stretto coordinamento tra i collegamenti di programmazione, funzionamento e controllo qualità

Questa capacità di lavorazione di precisione è particolarmente adatta perimpianto medico personalizzatoIn futuro, la produzione di piastre di fissazione corrispondenti basate su dati di TAC dei pazienti saràintegreremo ulteriormente la stampa 3D e le tecnologie di lavorazione CNC per fornire soluzioni di produzione più complete per il settore medico.