의료 기계 가공:절삭 공구 제조업체는 성공을 위한 통찰력과 조언을 제공합니다.

의료용 임플란트 제조는 기술과 재료가 지속적으로 개선됨에 따라 상당한 성장을 할 준비가 되어 있습니다. 여기에서 전문가는 의료 기계 가공에 사용되는 재료, 방법 및 공작 기계에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다.

각 산업 부문은 고유한 과제에 직면해 있지만 의료 기계 가공은 가장 큰 과제를 제시합니다. 정밀한 공차, 복잡한 형상 및 세심한 추적성 등은 의료 매장이 이 까다로운 분야에서 경쟁하기 위해 뛰어 넘어야 하는 몇 가지 장애물에 불과합니다.

다행히 여기에 인용된 전문가를 시작으로 지식이 풍부한 많은 사람들이 응용 프로그램 조언을 기꺼이 공유하고 있습니다.

재료를 고려하십시오. 고온 초합금을 사용하는 항공우주 다음으로 의료 부품을 만드는 데 사용되는 금속은 가공성이 좋지 않다는 면에서 2위를 차지합니다. Emuge Corp.의 밀링 제품 관리자인 Dan Doiron은 예를 들어 코발트 크롬 바 스톡 및 주물이 무릎 임플란트의 대퇴골(상부) 구성요소를 만드는 데 일반적으로 사용되며 티타늄이 아래 경골 트레이 역할을 한다고 설명합니다. 17-4 PH와 같은 스테인리스 스틸은 임플란트 설치 중에 사용되는 외과용 정렬 및 클램핑 도구와 같은 의료 응용 분야에서도 매우 일반적입니다.

모두 기계 가공이 어렵고 생산성을 최대화하려면 재료별 절삭 공구가 필요합니다.
 

"합금이 무엇이든 고객이 절삭 공구를 선택할 때 항상 당사 웹사이트나 카탈로그를 참조할 것을 권장합니다."라고 그는 말합니다. "우리는 수명을 유지하고 최적의 공구 수명을 제공하는 코팅뿐만 아니라 다양한 의료 재료용으로 설계된 광범위한 형상을 보유하고 있습니다."

M.A. Ford Mfg. Co. Inc.의 애플리케이션 엔지니어인 Derek Nading은 의료 분야에서도 맞춤형 절삭 공구가 매우 일반적이라는 점에 동의합니다.

"우리는 의료용으로 많은 특수 리머와 스텝 드릴을 만들고 있습니다. 한 공장에서 한 번의 작업으로 두 개 이상의 부품 형상을 완성하기를 원할 수도 있습니다."라고 그는 말합니다. "또한 원형 세그먼트 도구라고도 하는 배럴 커터는 고관절 교체 및 기타 복잡한 임플란트의 가속 마무리에 주로 사용되는 인기를 얻고 있습니다."

KYOCERA SGS 연구 개발 엔지니어인 Jake Rutherford는 특정 의료 분야에서 절삭 공구 코팅이 금지될 수 있다고 경고합니다.

"그래서 우리는 코팅되거나 코팅되지 않은 도구를 제공합니다."라고 그는 말합니다. "저는 부품에 코팅의 미세한 요소가 남아 인체에 침투할 수 있다는 우려로 인해 공정을 검증하기 어렵거나 심지어 불가능한 상점에 ​​가본 적이 있습니다."

방법론적 접근

마지막 용어인 프로세스 유효성 검사에 유의하십시오. 중요한 항공우주 부품을 만드는 회사와 마찬가지로 의료 공장은 고객 승인을 위해 종종 기계 가공 공정을 제출해야 하며 일단 검증되면 제자리에 고정됩니다. 사실 이후에 이러한 프로세스에서 벗어나면 추가 승인이 필요하므로 지속적인 개선은 기껏해야 번거롭습니다.

이 이야기의 한 가지 교훈은 의료 상점이 프로세스 개발 주기 초기에 절삭 공구 전문가를 데려와야 한다는 것입니다. 이를 통해 최고의 도구를 선택하고 가능한 가장 효율적인 도구 경로를 결정하며 검증 후 변경 사항에 대해 고객에게 돌아가는 것을 방지할 수 있습니다. 그러나 다른 경우에는 그렇게 하는 것이 노력할만한 가치가 있습니다. 특히 수년 동안 운영되어 온 작업이나 절삭 공구 기술 면에서 시대에 뒤떨어진 작업장에서는 더욱 그렇습니다.

지역 관리자인 Dustin Loschiavo가 미시간의 한 의료 시설과 긴밀히 협력하고 있는 OSG USA Inc.의 사례가 그 예입니다.

"저희와 일부 엔지니어들은 지난 10월 우리와 협력하기로 합의한 후 시설을 방문했습니다."라고 Loschiavo는 말합니다. "우리는 프로세스를 평가하고 공작 기계와 워크홀딩을 살펴보고 단 4개의 구성 요소에서 연간 $300,000 이상을 절약할 수 있는 솔루션을 제공했습니다."

OSG 지역 관리자인 Chris Dravis는 놀라지 않습니다. "이 특별한 경우에는 10년 된 절삭 공구 기술을 사용하고 있었습니다."라고 그는 말합니다. "현대식 공구 경로용으로 설계된 공구로 이전함으로써 커터 결합을 크게 증가시키고 공구 수명과 금속 제거율을 모두 크게 향상시킬 수 있었습니다. 물론, 고객에게 돌아가서 프로세스를 재검증하는 데 시간을 들이는 것과 관련된 내부 비용이 있지만, 이 경우와 다른 많은 경우에는 그만한 가치가 있습니다."

OSG 지역 관리자인 Aaron Kwapniewski는 현재 6,500개 이상의 국내 의료 기기 제조업체가 있으며 리드 타임을 줄이고 가격을 조정해야 한다는 요구가 계속해서 많다는 점에 동의합니다. "최신의 최고의 툴링을 활용하지 않는다면 그들은 돈을 남겨두고 다른 경쟁자들에게 사업을 빼앗길 위험에 처하게 될 것입니다."라고 그는 말합니다.

Emuge의 Dan Doiron도 비슷한 경험을 했습니다. 그는 임플란트 제조의 일관성을 보장하기 위한 엄격한 프로토콜이 존재한다고 말합니다. 추적성은 매우 중요하므로 기업에서는 특정 부품에 사용하는 재료 배치, 공작 기계 및 절삭유 유형을 문서화해야 합니다. "다른 브랜드의 절삭 공구로 변경하는 것은 일반적으로 변경이 필요한 이유에 대한 검토 없이는 허용되지 않습니다."라고 그는 말합니다. "그렇긴 해도 상점이 경쟁력을 유지하려면 종종 고통이 따릅니다."

이러한 부품의 대부분은 작아서 미세 가공 영역에 쉽게 들어갑니다. KYOCERA SGS 애플리케이션 엔지니어 Jacob Rak은 스텐트 및 뼈 나사부터 심장 펌프 및 호흡 모니터링 센서 부품에 이르기까지 소수의 소형 의료 부품을 나열했습니다. 스위스 스타일의 CNC 선반은 임플란트 제조에 더 일반적으로 사용되는 5축 머시닝 센터와 함께 이들 중 많은 부분을 가공하는 데 오랫동안 사용되어 왔습니다.

"의료 부품은 종종 독특한 기하학적 구조를 가지고 있고 어려운 재료로 만들어지기 때문에 힘든 작업입니다."라고 그는 말합니다. "무엇을 만들고 있든 경쟁력을 갖추려면 감당할 수 있는 최고의 장비가 필요합니다."

도구 고정 막대 올리기

공작 기계가 무엇이든, 부품이 무엇이든, 엄격한 공차와 극도로 미세한 표면 마감은 제조업체가 도구 고정에 대한 기준을 높여야 함을 의미합니다. 최소 런아웃과 최대 강성에 대한 요구는 가능한 한 열박음 또는 유압 척을 사용해야 합니다. 작은 절단기는 정확한 작동 속도를 달성하기 위해 스피더 헤드에 대한 투자가 필요할 수 있으며 여과된 고압 냉각수는 필수입니다. 그리고 항상 절삭 공구 제조업체의 권장 사항을 따르십시오. 대부분의 경우 기계 기술자가 공구를 최대한 세게 누르는 것을 두려워하여 일반적으로 조기 공구 마모로 이어진다는 데 동의합니다.

일부는 또한 고품질 도구에 투자하거나 도구 선택에 도움을 요청하는 것을 두려워합니다. Doiron에 따르면 Emuge는 대부분의 절삭 공구 제조업체와 마찬가지로 초경 재종, 코팅, 경사각 및 나선 각도, 엔드 개싱 등의 과학적 테스트를 수행합니다. 예, 이러한 모든 회사는 도구를 판매하기를 원하지만 그렇게 하는 가장 좋은 방법은 고객에게 성공적인 결과를 제공하는 것입니다.

"애플리케이션을 위한 최적의 도구에 대한 투자는 소등의 차이를 의미하거나 심지어 손익의 차이를 의미할 수 있습니다."라고 그는 말합니다. "이것이 최종 사용자로서 그리고 여기 Emuge에서 일하는 제 경험이었습니다."

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