http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 11:47:09 來源:MM現代製造
編者語:很hen多duo零ling件jian製zhi造zao企qi業ye已yi經jing加jia入ru了le醫yi療liao加jia工gong這zhe一yi領ling域yu,通tong過guo提ti高gao醫yi療liao設she備bei改gai善shan人ren類lei健jian康kang具ju有you未wei來lai和he現xian實shi雙shuang重zhong意yi義yi。可ke預yu期qi的de挑tiao戰zhan和he市shi場chang回hui報bao率lv將jiang吸xi引yin更geng多duo的de企qi業ye加jia入ru進jin來lai。
發展空間與挑戰
2010年初,各個行業在2009年(nian)全(quan)年(nian)的(de)市(shi)場(chang)數(shu)據(ju)紛(fen)紛(fen)出(chu)爐(lu),我(wo)在(zai)德(de)國(guo)的(de)編(bian)輯(ji)同(tong)行(xing)驚(jing)奇(qi)地(di)發(fa)現(xian),一(yi)片(pian)灰(hui)色(se)的(de)下(xia)行(xing)數(shu)字(zi)報(bao)告(gao)中(zhong),來(lai)自(zi)醫(yi)療(liao)行(xing)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan)出(chu)人(ren)意(yi)料(liao)地(di)逆(ni)勢(shi)上(shang)揚(yang)。顯(xian)然(ran),對(dui)於(yu)德(de)國(guo)工(gong)業(ye)來(lai)說(shuo),醫(yi)療(liao)行(xing)業(ye)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)一(yi)個(ge)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)市(shi)場(chang),經(jing)濟(ji)危(wei)機(ji)隻(zhi)是(shi)讓(rang)這(zhe)一(yi)事(shi)實(shi)更(geng)快(kuai)地(di)呈(cheng)現(xian)出(chu)來(lai)。
在zai醫yi療liao行xing業ye進jin行xing深shen入ru研yan究jiu的de世shi界jie領ling先xian車che床chuang製zhi造zao商shang特te納na斯si有you分fen析xi指zhi出chu,醫yi療liao行xing業ye這zhe種zhong高gao速su的de發fa展zhan趨qu勢shi主zhu要yao取qu決jue於yu人ren口kou因yin素su,人ren口kou老lao齡ling化hua和he更geng優you惠hui的de治zhi療liao方fang案an刺ci激ji了le消xiao費fei。患huan者zhe能neng得de到dao更geng及ji時shi的de治zhi療liao得de益yi於yu疾ji病bing的de早zao期qi檢jian測ce,關guan節jie植zhi入ru物wu重zhong置zhi和he預yu防fang手shou術shu技ji術shu。醫yi療liao旅lv遊you業ye在zai亞ya洲zhou國guo家jia興xing起qi,如ru泰tai國guo、malaixiyaheyindutigonglegengduojiagehelidezhiliao,jiankangbaoxianzhengzaibiandeyuelaiyueshouhuanying。youcikeyikanchu,yiliaoqixieshichangzaiquanqiudouchuyuquanmiankuozhangzhuangtai,yuelaiyueduodelingjianzhizaoshangzaizaixiyanjiushebeijijiagongchengxu,yibeinenggouzhuazhuzhegelirunfenghoushichangdefene。
另外,醫療行業具有非常大的創新空間,根據德國聯邦醫療產品工業協會的報告,醫療行業大約2/3的產品都“小於3歲”,其申請的專利數量比汽車行業還要高。高品質的加工過程,100%優質加工件,交貨時間,更優惠的價格,信任和長期合作關係是其中的重點。一些認證如FDA、CE認證、國家GMP,ISO 9001及ISO 13485,隻有在具備高品質設備和高素質技術人員環境下才能獲得。醫療行業被公認為是一個具有挑戰性的領域。
全球醫療設備市場
2008年全球的醫療器械設備市場銷售額達到3280億美元(藥業市場7340億美元)。其中歐洲占33%, 美國45%,日本10%和中國市場2%。世界上有20000家醫療設備公司(在歐洲約占50%,雇員總數435 000人)。他們為12個專業科室1700通用組加工生產50多萬種不同的醫療器械,如心髒科、麻醉科、放射科、骨科、牙科、綜合醫院等。(資料來源:特納斯公司)隨著中國和印度等新興國家的崛起,在未來5~10年會有更大的增長。
整形骨科市場
整形骨科是一個快速增長的市場,在2008年產值367億美元,(包括牙科植入),2000~2008年每年有11%的市場增長率。在傳統上分為三個部分:整形骨科,脊柱和牙科。 2008年,整形骨科代表了這個市場的74%份額,脊柱占18%和牙科的8%。
有趣的是,複合年平均增長率(CAAGR)為:整形外科9.24%,脊柱12.98% ,而牙科占12.45%。
醫療行業零件的加工
除了高品質和高精度的要求,零件製造商麵臨的主要挑戰來自三個方麵:外形、材料和尺寸。
骨釘、gukejiyakezhiruwudeshejiyuluowendefuzaxingshi,yipeihebutongdegugejiegouheshixianweizhidewanmei。lingjiandewaixingbeijiagongchengjinkenengtieheshentierwufengxi。zhexiebutongxunchangdexingzhuangjiagongyaoqiuxuyoulinghuodejiagongchengxuheshihededaoju。zaiyakelingyu,yichi(假牙)的數字化,加工前需轉移到CAM係統,因此需要先進的設備和軟件。
醫療零件加工中使用的材料包括不鏽鋼、鈦、鈷、鉻、PEEK和碳纖維合金。這些材料需要製造商不斷尋找新的加工流程和刀具。
醫療行業通常使用的材料是不鏽鋼和鈦合金。不鏽鋼通常用於不在人體內長期存在的零件。鈦通常是植入體首選,因為它重量輕、強度高、具有生物相容性。並且,鈦合金植入物適合磁共振成像和計算機斷層掃描成像過程。
鈦(tai)合(he)金(jin)切(qie)削(xue)加(jia)工(gong)要(yao)求(qiu)僅(jin)略(lve)高(gao)於(yu)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)材(cai)的(de)加(jia)工(gong)。然(ran)而(er),鈦(tai)合(he)金(jin)的(de)特(te)性(xing)使(shi)其(qi)比(bi)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)更(geng)難(nan)加(jia)工(gong)。切(qie)割(ge)鈦(tai)料(liao)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)量(liang)因(yin)其(qi)導(dao)熱(re)性(xing)差(cha)不(bu)易(yi)迅(xun)速(su)散(san)發(fa)。因(yin)此(ci),大(da)部(bu)分(fen)的(de)熱(re)量(liang)集(ji)中(zhong)在(zai)切(qie)割(ge)邊(bian)緣(yuan)和(he)工(gong)件(jian)表(biao)麵(mian)。該(gai)金(jin)屬(shu)燃(ran)燒(shao)時(shi)產(chan)生(sheng)氧(yang)氣(qi)能(neng)自(zi)行(xing)燃(ran)燒(shao)。因(yin)此(ci)加(jia)工(gong)鈦(tai)料(liao)必(bi)須(xu)配(pei)備(bei)滅(mie)火(huo)係(xi)統(tong)。
聚醚醚酮聚合物趨向於取代某些鈦的應用。 PEEK是shi一yi種zhong強qiang烈lie的de熱re塑su性xing塑su料liao,即ji使shi在zai高gao溫wen下xia也ye能neng保bao持chi其qi性xing能neng。它ta是shi阻zu燃ran材cai料liao且qie耐nai磨mo損sun,具ju有you較jiao高gao的de衝chong擊ji強qiang度du,較jiao低di的de摩mo擦ca係xi數shu。醫yi用yong級ji別bie的de聚ju醚mi醚mi酮tong,除chu了le具ju有you相xiang同tong的de物wu理li性xing能neng和he生sheng物wu相xiang容rong性xing,還hai有you高gao耐nai化hua學xue性xing和he不bu同tong的de消xiao毒du方fang法fa兼jian容rong性xing。使shi用yongX射(she)線(xian),核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)或(huo)電(dian)腦(nao)斷(duan)層(ceng)掃(sao)描(miao)觀(guan)察(cha)時(shi)是(shi)自(zi)然(ran)的(de)無(wu)線(xian)半(ban)透(tou)明(ming)效(xiao)果(guo)。聚(ju)醚(mi)醚(mi)酮(tong)植(zhi)入(ru)物(wu)周(zhou)圍(wei)組(zu)織(zhi)和(he)骨(gu)骼(ge)的(de)痊(quan)愈(yu)給(gei)醫(yi)生(sheng)治(zhi)療(liao)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)個(ge)一(yi)覽(lan)無(wu)遺(yi)的(de)觀(guan)察(cha)效(xiao)果(guo)。碳(tan)纖(xian)維(wei)可(ke)增(zeng)強(qiang)PEEK材料,它具有高耐磨性,如在關節的運用上。
新材料如與鈦鋯合金的混合,比純鈦合金強度高50%。zhexiecailiaojiaqiangleyazhongzhitideyitihuajincheng,congerkeyijianxiaoweilaizhiruwudechicun。suiranzhexieniangudingheyixiezhiruwuchicunbingmeiyoutaidagaibian,danhaishiyoujianshaozhirushoushuqushideyali。zhezhongqushicushigengxiaozhiruwudechansheng。weichuangshoushuyudaohangxitong(MIS + NS組)將允許減少切口大小、減少創傷、更短住院時間和病人更快的康複期。
另ling一yi種zhong新xin材cai料liao是shi金jin屬shu鎳nie鈦tai,鎳nie鈦tai合he金jin正zheng在zai更geng多duo的de運yun用yong到dao醫yi療liao行xing業ye中zhong去qu。隨sui著zhe時shi代dai的de發fa展zhan,更geng多duo的de材cai料liao將jiang出chu現xian在zai市shi場chang上shang,這zhe樣yang會hui有you更geng多duo的de挑tiao戰zhan但dan還hai會hui提ti供gong更geng多duo的de機ji會hui。
快速製造技術的醫學應用

同濟大學現代製造技術研究所名譽所長 張曙教授
快速製造技術是在快速成形技術的基礎上發展起來的、以提供最終產品為目的新技術。它是多學科滲透、交叉、融合的產物,能夠從電子數據快速、靈活和經濟地直接製造產品,在許多工業部門的產品快速開發中獲得了成功的應用。近年來,隨著計算機斷層掃描技術、生物材料工程、生物醫學工程和軟件工程的迅速發展,快速製造在醫學領域的應用也日漸增多。
guoqu,zaiyixueyingyongzhong,kuaisuchengxingjishuzhuyaoyongyuzhizuowaikeshoushumoxing,nidingshoushufangan,yulanshoushudeguochenghejieguo。zhebangzhuwaikeyishengzaizoujinshoushushizhiqian,baituolexuyaozuochuduogeshoushuyuandekunrao,tigaoleshoushudechenggonglv,bingjieshengledaliangdeshijianhejingli。
xianzai,kuaisuzhizaojishudeyixueyingyongjinyibubagongchengjishuheyixuejinmilianxiqilai,liyongxindeshengwucailiaohekuaisuzhizaojishu,jichengweigexinghuadingzhizhirutidegongyinglian。muqian,kuaisuzhizaojishudeyixueyingyongzhuyaoshichike、骨科植入體和醫療器械三大領域,如圖1所示。

圖1 快速製造技術的醫學應用領域
個性化假牙的快速製造
缺que牙ya是shi常chang見jian疾ji病bing之zhi一yi。基ji於yu電dian子zi數shu據ju的de個ge性xing化hua假jia牙ya快kuai速su製zhi造zao技ji術shu日ri趨qu成cheng熟shu,已yi經jing進jin入ru實shi用yong推tui廣guang階jie段duan。個ge性xing化hua假jia牙ya能neng夠gou完wan全quan符fu合he患huan者zhe的de口kou腔qiang形xing狀zhuang,沒mei有you傳chuan統tong假jia牙ya帶dai來lai的de不bu適shi感gan,而er且qie更geng加jia美mei觀guan。
借助選擇性激光燒結技術(SLS)可以快速而經濟地從CAD數據直接製造個性化的齒冠、假牙橋和種植牙,其流程如圖2所示。

圖2 基於電子數據的個性化假牙製作流程
借助EOSINT M270型金屬粉末激光燒結機燒結200~250顆個性化鈷鉻合金齒冠隻需要11h,每顆齒冠的成本僅需數歐元。
個性化種植牙是用TiXos鈦合金粉末燒結而成的具有特殊表麵構造的人工牙根,將其種植在患者的牙床內,再在其上接出人造齒。與傳統假牙相比,TiXos鈦合金種植牙能與牙床骨形成一體,和真牙一樣咀嚼食物。
EOSINT M270型金屬粉末激光燒結機及其所製造的個性化的齒冠和種植牙牙根如圖3所示。

圖3 金屬粉末激光燒結機及其齒科製品
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個性化的骨科植入體
車禍、工傷、摔倒都可能造成骨骼損傷和破壞。人體的骨骼具有很強的個性化特征,特別是頭顱、顏麵骨、鄂骨、髖骨的形狀皆因人而異,對骨科的手術治療帶來很大的困難。
將骨科患者的CT的圖像經過醫學圖像建模軟件(如Minics)處理,重建患者個性化的骨骼3D CAD模型,就可以定製個性化患部具有生物兼容性的植入體。

圖4 Ti6Al7Nb鈦合金人工髖臼
例如,借助金屬粉末激光熔融(SLM)快速製造技術製作Ti6Al7Nb鈦合金人工髖臼的案例如圖4所示。在進行手術前,人工髖臼可在模型上進行預固定,使得在手術過程中無需作任何臨時變更。
假肢的快速製造
高位截肢的殘疾人需要輕便、結構簡單、維護方便、與本人自然肢體大小差不多的個性化假肢。傳統的假肢結構過於複雜、需要專業人員進行調整和維修,而且使用壽命有限。
德國弗勞恩霍夫研究院生產技術和自動化研究所(Fraunhofer IPA)借助粉末激光燒結技術開發了嶄新的個性化假肢製造技術,其假肢模型如圖5所示。

圖5 假肢模型
這種個性化假肢由PA 2200尼龍粉末燒結而成,整個製造過程僅需12h。它具有重量輕、構件數量少、維護方便、形狀與患者自然肢相似、穿(chuan)戴(dai)舒(shu)適(shi)等(deng)一(yi)係(xi)列(lie)優(you)點(dian)。對(dui)患(huan)者(zhe)行(xing)走(zou)時(shi)的(de)力(li)和(he)能(neng)量(liang)傳(chuan)遞(di)進(jin)行(xing)了(le)優(you)化(hua),保(bao)證(zheng)殘(can)疾(ji)者(zhe)在(zai)行(xing)走(zou)和(he)自(zi)然(ran)移(yi)動(dong)時(shi)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。使(shi)用(yong)該(gai)假(jia)肢(zhi)經(jing)過(guo)簡(jian)單(dan)的(de)康(kang)複(fu)訓(xun)練(lian)就(jiu)可(ke)以(yi)行(xing)走(zou),而(er)且(qie)可(ke)以(yi)像(xiang)健(jian)康(kang)人(ren)一(yi)樣(yang)以(yi)不(bu)同(tong)速(su)度(du)走(zou)路(lu),甚(shen)至(zhi)跑(pao)和(he)跳(tiao)。
歐盟的研究計劃
歐盟第6研究框架計劃中“個性化植入體研究(Custom IMD)”的目標是借助快速製造技術建立個性化植入體的完整產業鏈,從2007年2月開始到2011年1月結束,有7個歐盟國家的23個研究機構、高等學校、醫院和設備製造商參加。該項目主要內容包括以下幾方麵:
1. 項目的目標是在48h內通過電子供應鏈將患者個性化定製的植入體提供給外科醫生,如圖所示。
2. 新型生物材料的研發及其在醫學植入體快速製造中的應用。
3. 建立經過醫生認可的電子供應鏈管理(患者個人資料的保密、物料供應、植入體的設計與製造,消毒和認證一體化)。

圖6 植入體的電子供應鏈
4. 完成頭顱骨、腰椎椎間盤置換以及牙科修複3類個性化定製植入體的設計、製造及其測試和應用。
5. Custom IMD項目可提高歐共體公民的生活質量,降低醫療保健費用以及其他所帶來的更廣泛的經濟、社會和環境附加值。
難加工材料為醫療設備製造業帶來新挑戰
醫療設備製造不僅需要滿足質量方麵對零件的高精度和高表麵光潔度要求,而且也麵臨著來自難加工材料的挑戰。

山特維克可樂滿技術編輯Christer Richt先生
醫yi療liao行xing業ye中zhong的de精jing密mi零ling件jian,其qi加jia工gong精jing度du和he質zhi量liang控kong製zhi在zai生sheng產chan中zhong十shi分fen重zhong要yao,既ji要yao達da到dao最zui精jing密mi的de公gong差cha尺chi寸cun,同tong時shi還hai要yao求qiu其qi加jia工gong刀dao具ju具ju有you較jiao長chang的de使shi用yong壽shou命ming和he較jiao短duan的de加jia工gong周zhou期qi,減jian少shao對dui刀dao具ju磨mo損sun的de監jian控kong的de要yao求qiu,縮suo短duan刀dao具ju調tiao整zheng時shi間jian。今jin天tian,這zhe種zhong挑tiao戰zhan更geng多duo地di來lai自zi於yu新xin型xing的de難nan加jia工gong零ling件jian材cai料liao。
如今, 醫療設備行業正在不斷深入地挖掘一係列生物相容性材料的潛能,如鈷鉻合金、不鏽鋼和鈦合金,以求不斷拓寬其醫用小零件的應用範圍。
良(liang)好(hao)的(de)表(biao)麵(mian)光(guang)潔(jie)度(du)和(he)嚴(yan)格(ge)的(de)公(gong)差(cha)是(shi)難(nan)加(jia)工(gong)材(cai)料(liao)生(sheng)產(chan)的(de)共(gong)性(xing)要(yao)求(qiu),但(dan)每(mei)種(zhong)材(cai)料(liao)在(zai)被(bei)切(qie)削(xue)時(shi)都(dou)存(cun)在(zai)著(zhe)自(zi)身(shen)特(te)有(you)的(de)加(jia)工(gong)難(nan)點(dian)。接(jie)骨(gu)螺(luo)釘(ding)等(deng)人(ren)體(ti)植(zhi)入(ru)零(ling)件(jian),一(yi)般(ban)呈(cheng)細(xi)長(chang)狀(zhuang),在(zai)醫(yi)療(liao)上(shang)應(ying)用(yong)廣(guang)泛(fan)。為(wei)了(le)滿(man)足(zu)公(gong)差(cha)要(yao)求(qiu),刀(dao)具(ju)需(xu)要(yao)在(zai)切(qie)削(xue)刃(ren)鋒(feng)利(li)度(du)、刀(dao)具(ju)壽(shou)命(ming)和(he)強(qiang)度(du)方(fang)麵(mian)達(da)到(dao)最(zui)佳(jia)平(ping)衡(heng)。山(shan)特(te)維(wei)克(ke)可(ke)樂(le)滿(man)研(yan)發(fa)的(de)精(jing)密(mi)加(jia)工(gong)刀(dao)具(ju),整(zheng)合(he)到(dao)縱(zong)切(qie)機(ji)床(chuang)的(de)快(kuai)換(huan)刀(dao)具(ju)係(xi)統(tong)中(zhong),可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)高(gao)質(zhi)量(liang)的(de)精(jing)密(mi)加(jia)工(gong)與(yu)快(kuai)速(su)的(de)刀(dao)具(ju)轉(zhuan)位(wei)。CoroTurn 107 是小直徑和中等直徑外圓車削與內圓切削的首選。刀片材質GC1105 專為加工接骨螺釘等零件材料而研發。CoroCut MB 和CoroTurn XS 應用於車削、切槽和螺紋切削,可以提供一係列適合極小孔徑的加工解決方案。由於采用了新的薄PVD 刀片塗層技術,DCET等新的刀片槽形即便在塗覆了耐磨材料以後仍保持極為鋒利的刃形。
yiliaoshebeixingyeyaoqiuzhizaogongyinenggoubaozhenglingjiandegaozhiliangwendingqiantixiadedapiliangshengchan。weidadaolianghaojiagongxiaoguobingbaozhengyizhidegongchahebiaomianguangjiedu,shengwuxiangrongxingrentizhirulingjiandeshengchanweidaojugongyingshangdailailetiaozhan,yaoqiudaojugongyingshangjubeigezhongxiaolingjianjiagongdefengfuzhishihejingyan。ouzhouyijiagongsitongguoshiyongxindejiagongjiejuefangan,shixianleduixiaoxingyiliaoshebeilingjianshengchandeyouhua。CoroTurn和CoroCut XS的成功運用在這一解決方案中起到了關鍵的作用。這家公司生產的某個零件外徑為1mm,需要進行孔徑0.3mm 的(de)鑽(zuan)削(xue)加(jia)工(gong),而(er)切(qie)削(xue)時(shi)往(wang)往(wang)會(hui)出(chu)現(xian)零(ling)件(jian)質(zhi)量(liang)問(wen)題(ti)。采(cai)用(yong)山(shan)特(te)維(wei)克(ke)可(ke)樂(le)滿(man)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)後(hou),該(gai)公(gong)司(si)在(zai)質(zhi)量(liang)一(yi)致(zhi)性(xing)方(fang)麵(mian)取(qu)得(de)了(le)前(qian)所(suo)未(wei)有(you)的(de)進(jin)步(bu),並(bing)極(ji)大(da)地(di)提(ti)高(gao)了(le)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv),每(mei)年(nian)可(ke)節(jie)省(sheng)近(jin)60h的機床加工時間,質量和產量都得到了非常可觀的提升。
加工醫療設備零件時,影響成本的因素無外乎是:可預測的刀具壽命、縮短生產時間、減少零件裝卡次數和更高的生產安全性。這些目標都可以通過正確的加工工藝(體現在刀具和加工方法上)laishixian。caiyongzhuanyongdebiaozhundaojujiagongrenzaokuanguanjiejiushiqizhongyili。zhexierentizhirulingjiantongchangcaiyongnanjiagongcailiaozhizao,rugujihejinhuotaihejin。cileicailiaoduoyongyuhangkonghangtianlingjiandeshengchan,keyichengshoujiduaneliedetiaojian,dankejiagongxingnengjiaocha。lingyigetiaozhanshijiagongkuanguanjiejiubeihegugutoushi,gongjianhejiajudouxiangdangbuwending,zheyangzoudaolujingduidaojujiutichulehengaodeyaoqiu。yongyuzhizaokuanguanjiedegugehejinjuyounaimosunhekangfushixingneng,yiyuzhuchengfuzadexingzhuang,yeshiyongyuduanjianhuobangliao。zhujianheduanjianxuyaoquchudecailiaohenshao,danjuyoujianrenqiebuguizedebiaoceng。zhezhonghejinxiangduibijiaojianying,jixieqiangdugao,ruguodaojuhejiagongfangfabunengshiyingqiexuegongkuang,jiuhuidaozhidaojushoumingsuoduan。shanteweikekelemanzhenduizheyinandianjiangbiaozhunyuandaopianyingyongzainanjiagongcailiaoshang。kuanguanjiejiagonggongyizhuyaobaokuoqiuxingjiechumiandeneiyuanhewaiyuanqiexue。mouxiejiubeibanjinghenxiao,erqiezhuangjiawendingxingjiaocha。zaicujiagong、半ban精jing加jia工gong和he精jing加jia工gong中zhong需xu要yao在zai刀dao片pian形xing狀zhuang和he槽cao形xing方fang麵mian采cai用yong不bu同tong的de解jie決jue方fang案an。使shi用yong圓yuan刀dao片pian時shi,會hui生sheng成cheng又you薄bo又you寬kuan的de切qie屑xie,如ru果guo使shi用yong正zheng確que的de話hua,可ke以yi減jian少shao某mou些xie最zui具ju破po壞huai性xing的de刀dao具ju磨mo損sun。例li如ru,刀dao片pian或huo刀dao尖jian半ban徑jing增zeng加jia4 倍,就能在加工鈷鉻合金時使刀具壽命增加6倍。
pingjieyixiliezhuanweixiaolingjianjiagongerkaifadedaoju,yijichangqiyilaizaihangkonghangtianyeyufadianxingyezhongjileiqilaidefengfujiagongjingyan,shanteweikekelemanjiangbuduantuichuzhenduiyiliaoshebeinanjiagongcailiaolingjiandejiejuefangan。
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將生產工藝最優化
隨著醫療行業人工關節臨床應用的發展,人工關節從材料,產品設計,產品生產工藝和精度要求方麵得到了巨大進步。——山高Jabro產品經理蘇國江先生
人(ren)工(gong)關(guan)節(jie)的(de)產(chan)品(pin)主(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)髖(kuan),膝(xi),肩(jian),肘(zhou),腕(wan),踝(huai),脛(jing),脊(ji)柱(zhu)等(deng)。在(zai)人(ren)工(gong)關(guan)節(jie)加(jia)工(gong)行(xing)業(ye),由(you)於(yu)關(guan)係(xi)到(dao)人(ren)身(shen)體(ti)的(de)健(jian)康(kang)和(he)安(an)全(quan),所(suo)以(yi)對(dui)加(jia)工(gong)的(de)精(jing)度(du),質(zhi)量(liang)要(yao)求(qiu)和(he)一(yi)致(zhi)性(xing)有(you)非(fei)常(chang)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)。
在醫療行業,通常人工關節生產企業對刀具供應商有以下要求:
1. 合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban)和(he)共(gong)同(tong)設(she)計(ji)能(neng)力(li)。人(ren)工(gong)關(guan)節(jie)生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye),對(dui)人(ren)工(gong)關(guan)節(jie)產(chan)品(pin)的(de)材(cai)料(liao)和(he)設(she)計(ji)非(fei)常(chang)熟(shu)悉(xi),但(dan)是(shi)對(dui)於(yu)產(chan)品(pin)的(de)具(ju)體(ti)加(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)沒(mei)有(you)太(tai)多(duo)的(de)經(jing)驗(yan),所(suo)以(yi)經(jing)常(chang)和(he)刀(dao)具(ju)供(gong)應(ying)商(shang)結(jie)為(wei)戰(zhan)略(lve)合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban)關(guan)係(xi)。在(zai)新(xin)產(chan)品(pin)研(yan)發(fa)過(guo)程(cheng)中(zhong),刀(dao)具(ju)供(gong)應(ying)商(shang)進(jin)入(ru)聯(lian)合(he)研(yan)製(zhi),更(geng)多(duo)考(kao)慮(lv)加(jia)工(gong)成(cheng)本(ben)和(he)加(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing),產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)的(de)可(ke)控(kong)製(zhi)性(xing)。山(shan)高(gao)刀(dao)具(ju)在(zai)人(ren)工(gong)關(guan)節(jie)加(jia)工(gong)行(xing)業(ye)已(yi)經(jing)進(jin)入(ru)多(duo)年(nian),對(dui)產(chan)品(pin)的(de)加(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)有(you)深(shen)入(ru)的(de)研(yan)究(jiu),與(yu)人(ren)工(gong)關(guan)節(jie)行(xing)業(ye)的(de)幾(ji)家(jia)領(ling)頭(tou)者(zhe)Zimmer、Depuy、Stryker、Biomet、Smith&Nephew等都有深入的合作。
2. 非fei常chang特te定ding的de應ying用yong。人ren工gong關guan節jie行xing業ye的de產chan品pin相xiang對dui比bi較jiao穩wen定ding,產chan品pin的de設she計ji和he應ying用yong也ye相xiang對dui特te定ding。雖sui然ran不bu同tong公gong司si提ti供gong的de人ren工gong關guan節jie的de產chan品pin不bu盡jin相xiang同tong,但dan是shi由you於yu人ren體ti結jie構gou相xiang對dui固gu定ding,人ren工gong關guan節jie的de產chan品pin也ye不bu會hui出chu現xian特te別bie大da的de差cha異yi。這zhe樣yang,產chan品pin加jia工gong的de工gong藝yi,質zhi量liang保bao證zheng體ti係xi也ye相xiang對dui類lei似si。這zhe同tong樣yang對dui刀dao具ju供gong應ying商shang提ti出chu了le更geng大da的de挑tiao戰zhan,不bu斷duan的de改gai進jin刀dao具ju質zhi量liang,提ti升sheng加jia工gong工gong藝yi水shui準zhun,減jian少shao加jia工gong成cheng本ben,提ti高gao加jia工gong工gong藝yi穩wen定ding性xing和he可ke控kong製zhi性xing。
3. 高(gao)質(zhi)量(liang)要(yao)求(qiu)。人(ren)工(gong)關(guan)節(jie)產(chan)品(pin)大(da)多(duo)都(dou)要(yao)植(zhi)入(ru)人(ren)體(ti),所(suo)以(yi)對(dui)產(chan)品(pin)的(de)材(cai)料(liao)和(he)質(zhi)量(liang)擁(yong)有(you)最(zui)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)。同(tong)樣(yang),人(ren)工(gong)關(guan)節(jie)加(jia)工(gong)企(qi)業(ye)也(ye)會(hui)對(dui)其(qi)供(gong)應(ying)商(shang)包(bao)括(kuo)刀(dao)具(ju)提(ti)供(gong)者(zhe)提(ti)出(chu)相(xiang)同(tong)的(de)要(yao)求(qiu)。山(shan)高(gao)刀(dao)具(ju)的(de)生(sheng)產(chan)幾(ji)乎(hu)全(quan)部(bu)實(shi)行(xing)自(zi)動(dong)化(hua),質(zhi)量(liang)體(ti)係(xi)采(cai)用(yong)自(zi)有(you)Q-Das係統。在磨削設備內,磨削油溫度、空氣溫度、刀具溫度、磨mo削xue點dian溫wen度du全quan部bu在zai線xian檢jian測ce,當dang溫wen度du過guo高gao或huo過guo低di時shi,係xi統tong會hui自zi動dong調tiao整zheng空kong調tiao係xi統tong,校xiao正zheng溫wen度du,這zhe樣yang便bian可ke以yi最zui大da限xian度du保bao證zheng刀dao具ju的de精jing度du質zhi量liang和he一yi致zhi性xing,滿man足zu醫yi療liao行xing業ye的de要yao求qiu。
4. 產chan品pin的de可ke跟gen蹤zong性xing。所suo有you的de人ren工gong關guan節jie產chan品pin都dou有you其qi特te定ding的de編bian號hao,用yong於yu跟gen蹤zong產chan品pin的de應ying用yong,這zhe樣yang可ke以yi做zuo到dao產chan品pin質zhi量liang的de追zhui溯su性xing。如ru果guo某mou一yi產chan品pin出chu現xian問wen題ti,可ke以yi對dui所suo有you類lei似si產chan品pin批pi次ci進jin行xing追zhui溯su,對dui類lei似si產chan品pin進jin行xing召zhao回hui,這zhe個ge要yao求qiu對dui於yu醫yi療liao行xing業ye來lai說shuo是shi必bi須xu的de。山shan高gao刀dao具ju都dou有you其qi特te定ding編bian號hao以yi便bian跟gen蹤zong,隻zhi要yao查zha到dao此ci刀dao具ju的de編bian號hao,便bian可ke以yi立li即ji跟gen蹤zong到dao產chan品pin的de生sheng產chan日ri期qi,生sheng產chan設she備bei,生sheng產chan工gong藝yi,產chan品pin檢jian測ce,產chan品pin運yun輸shu等deng所suo有you信xin息xi。

5. 產品認證。醫療行業由於其應用的特殊性,對供應商的準入門檻也非常高。供應商也必須具有產品認證體係,滿足醫療行業要求。
人工關節的材料也在隨著行業的發展而改進,材料需要滿足生物相容性(不能對人體產生不良影響),生物結合性(人工關節必須與周圍組織相結合),當然也包括材料的強度、彈性等,而且不同年齡層次的人所需要的材料也有一定的區別,來適應年輕人的更多運動及老年人的身體恢複比較慢等特性。
常見的人工關節材料包括鈦合金、鈷鉻合金(含鈷鉻鉬合金)、不鏽鋼、超高分子聚乙烯UHMWPE、PEEK以及陶瓷等材料,而材料的熱處理又各不相同,如鑄造和鍛造等。
butongdecailiaohebutongderechulifangshi,duigongjiancailiaodekejiagongxingchanshenglejudadeyingxiang。shangaodaojuyezhuanmenzhenduiyiliaoxingyedebutongcailiaokaifachuzhenduixingdedaojujijiejuefangan。birujiagongtaihejin,keyicaiyongJHP750係列高效率銑削刀具,最快的時間去除餘量,同時此刀具也可以用於精加工。對於鈷鉻合金則可以選用JH141係列高速銑削刀具,附加特殊塗層,保證工件表麵質量和加工壽命。PEEK材料,尤其現在許多碳纖維材料大量應用於人工關節行業,采用特殊定製金剛石塗層刀具大幅提高刀具效率、壽命和工藝穩定性。
而加工UHMWPE材料,比如用於膝關節中的關節連接麵,對加工表麵質量有非常高的要求,如Ra<0.20μm,而且對工件不同方向也有不同要求。Seco Jabro開發了此類應用的專用超精細精加工銑刀Premier Finish,該刀具在交貨時將附有用於產品跟蹤的特殊序列號、產品證書、檢測報告、特殊的刀具包裝等,而此刀具還可以用於重磨,降低加工成本。客戶采用此刀具,大幅提高效率可達70%,工藝穩定,而且刀具成本也下降超過30%。
醫(yi)療(liao)人(ren)工(gong)關(guan)節(jie)行(xing)業(ye)和(he)人(ren)類(lei)健(jian)康(kang)息(xi)息(xi)相(xiang)關(guan),市(shi)場(chang)規(gui)模(mo)巨(ju)大(da),而(er)且(qie)在(zai)發(fa)展(zhan)中(zhong)國(guo)家(jia)的(de)發(fa)展(zhan)潛(qian)力(li)更(geng)加(jia)明(ming)顯(xian),同(tong)時(shi)不(bu)受(shou)市(shi)場(chang)運(yun)行(xing)周(zhou)期(qi)影(ying)響(xiang)。國(guo)外(wai)的(de)主(zhu)要(yao)市(shi)場(chang)占(zhan)領(ling)者(zhe)大(da)都(dou)已(yi)經(jing)在(zai)中(zhong)國(guo)開(kai)設(she)分(fen)公(gong)司(si),並(bing)且(qie)進(jin)行(xing)生(sheng)產(chan),尤(you)其(qi)最(zui)近(jin)幾(ji)年(nian)的(de)生(sheng)產(chan)規(gui)模(mo)更(geng)是(shi)急(ji)劇(ju)增(zeng)加(jia)。國(guo)內(nei)的(de)生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)也(ye)在(zai)努(nu)力(li)抓(zhua)住(zhu)國(guo)外(wai)公(gong)司(si)為(wei)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)而(er)將(jiang)大(da)量(liang)產(chan)品(pin)生(sheng)產(chan)外(wai)包(bao)給(gei)國(guo)內(nei)的(de)機(ji)會(hui),增(zeng)加(jia)產(chan)量(liang),提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang),穩(wen)定(ding)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi),同(tong)時(shi)研(yan)發(fa)新(xin)的(de)產(chan)品(pin),提(ti)高(gao)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)力(li)。山(shan)高(gao)刀(dao)具(ju)也(ye)將(jiang)配(pei)合(he)國(guo)內(nei)外(wai)人(ren)工(gong)關(guan)節(jie)生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye),降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben),提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)和(he)穩(wen)定(ding)性(xing),為(wei)人(ren)工(gong)關(guan)節(jie)行(xing)業(ye)發(fa)展(zhan)做(zuo)出(chu)貢(gong)獻(xian)。
降低你的綜合成本
隨著全球人口老齡化的發展趨勢,對於醫療零件和器械的需求增長很快,因而對於生產加工的效率有了更高要求。——伊斯卡中國銑刀產品經理張士廣先生
daojushangdetiaozhengluodingheqitajiajinzujianyinweitaixiaowangwangbuyicaokong,henrongyidiushi。songkaiyigeweixiaojiajinzujian,zhongxinzhuanghuiyuanwei,huozhezailingjianshangjiedaodouhuilangfeiyibandetiaozhengshijianhuozhedaojugenghuanshijian。
重複訂單經常不斷有設計改變,尤其是在小零件加工行業,不斷醞釀著大的變化。為此,ISCAR公司研發了一係列刀具,可以提高金屬去除率,降低切削力,同時簡化刀具替換和更換。如新型的小零件加工“PICCO-MF”多功能刀具,一把刀可以完成鑽孔、車內孔、車外圓和車螺紋四種工序,縮短了循環時間,閑置了更多的刀位,減少了刀具庫存。“PENTA五角霸王刀”是ISCAR獨創的經典刀具,當許多客戶已經習慣了使用兩刃和三刃切槽切斷刀時,ISCAR公司已經開始為客戶提供5個刃口的刀片了,為客戶帶來了成本的降低,這種PENTACUT切斷刀已經在切槽、清根、倒角和切斷標準尺寸工件上,成功應用了數年。除此之外,ISCAR提供的標準CUT-GRIP刀片和SWISS-CUT刀片可以保證刀片更換的重複定位精度為±0.025mm,可以實現同位更換,無需調整,迅速地重新開始加工。ISCAR最新的束魔塗層技術(SUMO-TEC)可轉位刀片可以提高刀具壽命30%,從而減少刀具更換頻率。
在醫療零件製造業,一個主要的不同點是90%以上的植入物都是用鈦合金Ti6Al4V製成。也會用一些不鏽鋼,但是外科醫生更偏愛鈦合金,因為鈦合金的強度/重(zhong)量(liang)比(bi)和(he)與(yu)人(ren)體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)附(fu)著(zhe)性(xing)更(geng)好(hao)。硬(ying)質(zhi)合(he)金(jin)刀(dao)具(ju)無(wu)需(xu)塗(tu)層(ceng),因(yin)為(wei)加(jia)工(gong)鈦(tai)合(he)金(jin)不(bu)像(xiang)加(jia)工(gong)鐵(tie)一(yi)樣(yang)會(hui)有(you)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying),但(dan)是(shi)一(yi)定(ding)要(yao)保(bao)持(chi)刃(ren)口(kou)鋒(feng)利(li)。為(wei)了(le)在(zai)高(gao)速(su)加(jia)工(gong)時(shi)防(fang)止(zhi)過(guo)熱(re),推(tui)薦(jian)使(shi)用(yong)PVD塗層的刀片,比如IC908 -IC907- IC1008。ISCARyijingzhuanmenzhenduitaihejinyanfaleyixiliedexiaolingjianjiagongdaopian,jibenshangdoukeyongyuyishangcaizhi。tamendegongtongtezhengshidouyoufeichangfengliderenkou,yanmohuozhejingmodebiaomian,congerhuodechaogaodebiaomianzhiliang,bimianchanshengjixieliu, 這些刀片都有IC908材質的品種,尤其適用鈦合金加工。到目前為止,ISCAR擁有小零件鈦合金加工的產品陣線,包括刃口超級鋒利的立銑刀,它具有碗形和研磨的表麵;整體硬質合金鑽頭直徑小到0.8mm,有著加工鋼件的槽型以及加工鈦合金的鉸刀槽型;四種有著侵略性的WF或者MD斷屑槽的車刀片和加工鈦合金的冷卻液優化係統的JETCUT雙刃切斷刀。ISCAR還將推出加工鈦合金的TANG-GRIP重載立裝自夾式切槽刀。
ISCAR公司十分重視醫療行業,在以色列總部還專門成立了醫療器械研發中心,有數名專業的工程師從事方案設計。因而ISCAR公司不僅僅是刀具供應商,還可以為客戶提供整體解決方案,最後為客戶提供加工方案圖紙和加工節拍計算。
在方案的選刀上,首選標準刀具,真正做到“物超所值”。ISCAR關注技術創新,總是致力於提供創新的解決方案,比如在銑削應用中:ISCAR研製的帶鋒利切削刃的整體硬質合金立銑刀可用於凹型零件的加工並免除毛刺。這些立銑刀能在半精加工及精加工中,實現最大0.01mm餘量的拋光銑。在鑽削應用中:ISCAR的新式整體硬質合金鑽頭最小直徑0.8mm, 鋒利切削刃,P型幾何形體,合金牌號:IC908。在車削應用中:研發部門發現,車削應用在醫學器械工業中,普通刀片牌號或者斷屑槽都需要改進。為滿足用戶需求,ISCAR研製了高品質的磨製刀片,諸如:VCET、DCET、CCET,刀片槽型為WF。在某些特殊應用中,ISCAR可提供帶MD卷屑槽的VCGT刀片,以獲取高表麵質量。在切斷應用中:ISCAR的 JET-CUT係列,刀片寬度3mm及4mm,合金牌號IC908,加工表麵質量高,刀具壽命長。
ISCAR深shen入ru分fen析xi了le醫yi學xue器qi械xie工gong業ye植zhi入ru物wu的de特te點dian,以yi提ti高gao這zhe些xie非fei常chang關guan鍵jian的de元yuan件jian的de加jia工gong性xing。因yin此ci,我wo們men也ye設she計ji製zhi作zuo非fei標biao刀dao具ju以yi滿man足zu不bu同tong應ying用yong。解jie決jue問wen題ti的de關guan鍵jian是shi保bao證zheng整zheng個ge係xi統tong的de剛gang性xing,采cai用yong鋒feng利li切qie削xue刃ren、正確的幾何形體的刀具是非常必要的。