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中国精密CNC機械加工チタン合金骨折固定プレート医療インプラント製造ケーススタディ
2025-10-07
事件の紹介
精密加工技術者として,私はチタン合金骨折固定プレートの最近の加工ケースをシェアします. この製品の一組は,,要求する極めて高い精度要求そして厳格な生物互換性基準5軸のCNC加工センターを通じて 複雑な曲線表面の 単一の形状加工を実現し 医療インプラントの製造に 信頼性の高いソリューションを提供しました
![最新の会社の事例について [#aname#]](/images/load_icon.gif){kind=icon}
役割と要求事項
このとき加工されたチタン合金断裂固定板は下下骨の断裂修復に使用され,以下の特殊要件があります.
- 材料の仕様: TC4チタン合金 (Ti6Al4V) GB/T13810およびISO5832-3規格に準拠し,完全な材料証明書が必要です
- 寸法特性: プレートの長さ8.5cm,幅1.2cm,厚さ0.3cm,穴間公差が ±0.05mm以内に制御される12のスクリューホールを含む
- 表面要求: 表面荒さ Ra≤0.8μm,道具の痕跡や突起がない, 0.1mm未満の辺のチャンファー
- 特別要件: 0.1mm 未満の誤差で患者の下骨の解剖曲線に完璧に適合する必要があります
- 配達時間: CAD モデルから完成品の納品まで 72 時間以内に完了
機械化 ソリューション
部品の特性と要求に基づいて,次の加工ソリューションを開発しました.
プロセス経路計画:
- 1つのセットアップですべてのプロセスを完了するためにJDGR400T5軸高速加工センターを使用
- "粗末な半完成品-完成品"の3段階戦略を採用し,0.15mmの完成品を保留する
- チタン合金特性のための特別なツールを選択: φ6mm 粗末化のための四刃の末端ミール, φ2mm 仕上げのためのボール末端ミール
装置設計:
- 加工中に薄壁の部品の変形を防ぐための特殊な真空装置の設計
- 批量生産中に迅速な切り替えをサポートするモジュール式位置付けシステムを採用する
パラメータ最適化:
- スピンドル速さ: 粗末化のために8000rpm,仕上げのために12000rpm
- 進出速さ: 粗加工では1500mm/min,仕上げでは800mm/min
- 切断深さ: 粗加工では0.3mm,仕上げでは0.05mm
品質管理点:
- オンライン測定システム 臨界次元のリアルタイム監視
- CMMで各製品の全尺寸検査
- 表面荒さ検査器で100%の検査
実施と品質管理
機械加工の実行中に,我々は厳格な品質管理措置を実施:
機械加工プロセス監視:
- 正確なツール長さと直径の補償を確保するために,精密なツール設定機器を使用
- 切断力の変化をリアルタイムで監視し,道具の過度の磨きを防止する
- 処理中に特殊なチタン合金切断液を使用し,温度を25±5°Cで制御する
品質検査プロセス:
- 最初のパーツの包括的な検査: CMMを使用してすべての穴の位置と輪郭の寸法を検査する
- 巡査検査頻度: 処理された5個ごとに鍵寸法サンプルを採取する
- 最終検査基準:医療機器のインプラント基準に従って100%の検査
問題解決記録:
- 3番目のパーツの表面にわずかなチャッターの痕跡を発見: スピンドル速度を12000rpmから10000rpmに調整し,フィード速度を1000mm/minに増加することによって解決
- スクロールホール垂直度偏差: 3段階で完了したピークドリリング方法を使用して最適化ドリリングプロセス
ドキュメント:
- 各製品の加工パラメータと検査データに関する完全な記録
- 材料証明書,加工プロセス報告,検査報告を含む完全な文書を提出する
結果 と 意見
この処理作業は重要な結果をもたらしました.
データ処理の結果:
- サイズ合格率: 100% (すべての12製品が図面要件を満たす)
- 表面荒さ: Ra0.6-0.7μmを達成し,顧客の要求 Ra0.8μmよりも優れている
- 配達時間:予定より8時間早く完了,実際の処理周期64時間
顧客からのフィードバック:
- 外科チーム報告完璧にフィット固定プレートと患者の下骨の間に,手術中に調整する必要はありません.
- 針穴の精度は特に高く評価され方向の精度スクリューインプランテーション
- パート内一貫性が認められ,12つの製品間の寸法差は0.02mm未満
継続的な改善:
- この経験に基づいて,チタン合金薄壁部品のための最適化加工パラメータテンプレート
- 掃除装置の設計が改善され,設置時間を30%短縮
概要
このケースを通じて,医療インプラント製造における5軸のCNC加工センターの利点を検証しました.チタン合金破裂固定板の加工における主要な成功要因には,以下が含まれます:
- プロセスの最適化: 合理的なツール選択とチタン合金特性に対応する切断パラメータ
- 固定装置の革新: 薄壁部品加工における安定性を確保する特殊真空装置
- 品質管理: 測定精度と表面品質を保証するプロセス全体の監視
- チームでの協力: 計画,運用,品質検査のリンクの間の緊密な連携
この精密加工能力は特にパーソナライズされた医療インプラント患者のCTデータに基づいてマッチング固定プレートの迅速な生産を可能にする.3DプリンティングとCNC機械技術をさらに統合し,医療分野のためのより包括的な製造ソリューションを提供します..
