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完美结合

来源:国际金属加工商情 发布时间:2022-09-05 358
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ANCA公司与砂轮制造商Tyrolit公司合作开发了一种人造股骨头磨削工艺技术方案。这一方案的基础是灵活和高精度的MX7 Linear数控磨床。

数据显示,骨科髋关节手术的数量在2026年前将以每年5%的速率增长。考虑到人口增长的发展趋势,这一数字并不让人意外,这一趋势同时也促进了相关产业对工具和元器件、零部件需求的增长,但在医疗设备行业领域中,产品的质量和安全可靠性尤为重要。购买和使用骨科植入物的客户需要的是完全值得信赖的产品,而这种产品又需要绝对可靠的生产工艺技术加以保证。


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生产设备和多道工艺


针对骨科人工植入物中的人工髋关节,其圆度、尺寸和表面粗糙度等指标被视为最重要的质量指标。为了满足人工髋关节的质量要求,ANCA公司在其MX7 Linear数控磨床上开发了一整套包含磨削、珩磨和最终抛光在内的人工髋关节加工流程,生产出来的人工髋关节球部粗糙度Ra<0.01μm,圆度公差<3μm。


整个工艺流程的第一步就是磨削毛坯。带有CBN涂层材料的砂轮能够将原材料磨削到很高的尺寸精度,这一磨削工艺过程方便了下一步的珩磨,也是实现尺寸公差必不可少的前提。


随后就是一系列的精密加工工艺过程,逐步实现最佳的表面粗糙度。在这精密加工过程中ANCA公司的应用技术工程师和砂轮制造商Tyrolit公司紧密合作,开发了一种能够稳定生产人工髋关节的工艺技术。   


完美的合作


Tyrolit公司为人工髋关节的珩磨研发了一种专用砂轮,并对这种砂轮的耐磨性进行了优化改进。在合作开发过程中,ANCA公司也从自己的LinX直线电机和数控伺服驱动技术中获益。


控制驱动技术以及高性能、高质量的驱动装置使得ANCA公司的工程师们有可能开发出全新的应用控制算法,使机床设备操作者可以轻松地编写加工程序,调整所需的进给力。3种不同的Tyrolit砂轮可以按照各自特定的磨削力进行加工,确保镜面般的光洁度和均匀一致的形位公差。


另外,合作双方还开发了一套自动测量装置,确保每次都是从正确的起始位置开始加工——无论每次加工之后砂轮的磨损程度如何——这就保证了人工髋关节加工过程的连续性、准确性。


广泛的应用领域


抛光是最后一道精加工工序。抛光后的人工髋关节表面必须达到光洁如镜的光滑程度。这对减少髋关节植入人体后的摩擦和磨损有着至关重要的作用。


事实证明,MX7 Linear是使用这一工艺技术的理想设备。可以自动更换6种砂轮的磨削头能够在一次装夹中完成人工髋关节的磨削、珩磨和抛光的粗、精加工工序。


另外,新设备也使得髋关节球头加工过程中的刀具更换更加轻松。这使人工髋关节制造商不必再单独购买球头加工专用机床。MX7-Linear磨床也可以用于市场所需其他产品的磨削加工,例如外科手术铣刀、钻头、铰刀和髋关节锉刀,这使得这种磨床在骨科医疗设备的生产领域中拥有更大的舞台。


本文译自德国Werkstatt und Betrieb杂志


来源:荣格-《国际金属加工商情》


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