精密医疗加工必知的8个策略

了解使用医用级钛、钴铬合金和镍基不锈钢合金的首选技术。

骨螺钉、固定板、髋关节和膝关节植入物——这些只是一些机械师每天面临的困难医疗部件中的一小部分。不仅几何形状复杂且公差严格，而且这些部件中的金属也会让最雄心勃勃的机械师后悔加班。

不幸的是，事情并没有变得更容易。医疗公司及其冶金合作伙伴不断开发新的创新材料，包括 Ti-6Al-4V ELI（超低间隙）、Phynox 和 MP35N，以及大量专有合金。

这些材料中的大多数都属于耐热超合金 (HRSA) 类别。翻译：这些金属在脊柱中就像在炽热的燃气轮机排气中一样。

切削刀具磨损快，在切削线深度开槽很常见。积屑瘤 (BUE) - 粘附在工具顶部的一团金属，通常在脱落时切削刃 - 也是一个常见问题。

刀具制造商迎接医疗挑战

好消息是刀具制造商正在跟上这些严苛的需求。通过开发大胆的新刀片几何形状、坚韧的硬质合金材质和超润滑涂层，机械师应该能够驯服即使是最具战斗力的金属。当然，成功的 HRSA 加工不仅仅是好的硬质合金。

机械师还必须应用合理的加工实践和正确编程的刀具路径。以下是在使用医用级合金时有效去除金属的最重要技术：

1。保持锋利并为您的工具使用 PVD ​​涂层 .

通常，锋利的 PVD ​​涂层工具在整个医疗级高温合金系列中表现最佳。不要满足于通用、硬质合金等级或涂层。刀具供应商已为每种医疗级材料开发了特定等级，您应该充分利用它们，尤其是在长时间运行或重复工作时。

留出时间对任何新材料进行一些测试。将您的供应商带到现场帮助解决这个问题，并听从他们的建议。最重要的是，制定一个可预测的流程：提前安排刀具更换比等到它们断裂、伤害工件、损坏机床或伤害操作员要好得多。

2。提高切削速度和进给速度以减少积屑瘤 .

当刀片的使用寿命不长时，我们中的许多人倾向于降低切削速度或降低进给速度。这可能与所需要的完全相反。

通常，当加工操作不顺利时，刀具供应商建议采用积极的方法。这是因为用力推动刀具通常会改善切屑形成，而较高的主轴速度会将更多热量带入切削，从而减少 BUE。

3。避免使用摆线铣削等策略进行深切。

在较高进给率下的小切深通常比传统的“中拱”金属去除方法更有效。

具有全长（Z 轴）啮合的摆线刀具路径是首选。尽可能在切口内切入和切出弧线。避免将工具埋在角落里。你会知道有问题，因为机器会发出痛苦的呻吟声。

编程一个比刀具半径稍大的半径，然后用一个较小的刀具回来挑出拐角。一定要把筹码拿开。如果您听到重新切割时发出嘎吱嘎吱的声音，是时候检查刀具是否有缺口或破损了。

4。保持真实（和严格）的医疗应用设置 .

刚性设置总是不费吹灰之力，但对于难处理的材料则更为重要。摒弃夹头式和侧锁式刀架，改用热缩式或液压式刀架，避免刀具跳动。

使工具尽可能短，并考虑用其液压表亲替换机械虎钳和卡盘。稍微倒锥卡爪，并使用刀口虎钳爪来增加抓地力。 （即使是在切割一块钴铬合金或钛合金时，即使是最轻微的移动也会导致切割不良。）

请记住，工具架应每隔几年更换一次，并且在频繁使用时更频繁。

5。对你的超前角持积极态度。

大多数 PVD ​​涂层和精密研磨工具都有“锋利”的切削刃。很好，但刀具上的正前导角也是有利的——例如 80 度金刚石的未使用侧或圆形刀片（如果可行）。这将减少切深开槽，但它通常会迫使您使用能够加工角正方形的工具向后转圈。不过，这可能还是值得的，尤其是在车削一些超坚韧的镍合金或“三 5”钛时。

6。保持凉爽并维护这些切削冷却液。

这是一个可悲的事实，但有些商店忽视了他们的切削液。在切割铝或低碳钢时，您可能会侥幸逃脱（尽管即使这样也是不明智的）。对于铬、镍或钴含量高的金属，使用过时的切削液会导致刀具寿命变差和不可预测的结果。

每台数控机床都应配备一个撇油器以去除杂油。应定期检查切削液的浓度和 pH 值是否合适。

如果您的商店没有油底壳吸盘，那么是时候看看了。它不仅可以减少与油底壳清洁相关的停机时间，还可以降低回收成本。此外，考虑一项额外投资：高压切削液和过滤。使用高压冷却液，一切都会更好。

7。寻找使用涂层碳化物刀片的替代品 .

如果您正在与涂层硬质合金作斗争，那么可能是时候“赤身裸体”了。无涂层刀片通常使用高温合金产生更好的效果，尤其是在精加工切削中。

也可以试试陶瓷。这些刀片中的许多都增强了碳化硅的“晶须”，并且提供的切削速度是硬质合金的 10 倍。始终将它们擦干，切勿将陶瓷与钛一起使用，因为两者会发生化学反应。

8。分享您的高温合金最佳实践。

妥善记录哪些有效，哪些无效，并与您的同行分享您所知道的。精密医疗加工是一项重要工作，成功的工厂可以轻松应对同样具有挑战性的航空航天工作。

坦白说：当刀片的使用寿命不长时，您是否会轻松推动工具？分享你的经验。