Vijfassige en slimme bedieningselementen ondersteunen medische productie

Begin 2020 breidde de kleine winkel in Minnesota, M5, zijn microbewerkingsmogelijkheden uit door een vijfassige Kern Micro Vario-bewerkingsmachine aan te schaffen. Kort daarna kocht het er nog een.

Deze aankopen verlegden de nauwkeurigheids- en tolerantielimieten van M5 en leidden ertoe dat M5 een cruciale leverancier werd voor veel bedrijven in essentiële medische apparatuur. Nu maakt de winkel voor vier personen alles, van microfluïdische mallen voor vaccins tot onderdelen van hersenchirurgie-instrumenten tot micromallen van prototypes van pacemakers. "Twee van de beste investeringsbeslissingen die we ooit hebben genomen", verklaart eigenaar Jon Baklund.

Microbewerkingstools

De onderdelen van de pacemaker hadden acht gaten van 0,005 inch nodig, en vanwege de steriliteitsvereisten konden de onderdelen niet door mensenhanden worden aangeraakt. Baklund benadrukte het belang van mechanische automatisering en machinenauwkeurigheid om aan deze vereisten te voldoen.

Het was vooral moeilijk om aan deze nauwkeurigheid te voldoen, omdat thermische uitzetting bewerkingsproblemen kan veroorzaken op deze microniveaus - maar de Kern-bewerkingsmachine omzeilde deze zorgen vanwege een configuratie die koud water door de structuur pompt om het temperatuurstabieler te maken dan de buitenomgeving. "Dit resulteert vaak in enorme kostenbesparingen voor fabrikanten, die niet langer gigantische AC-units en meer hoeven aan te schaffen om hun kamers te stabiliseren", zegt Kern-president Toni Mangold.

Alex Madsen, de leidende gereedschapmaker en ontwerper van M5, merkt andere procesverbeteringen op:"Ik gebruik regelmatig vingerfrezen met een diameter van 0,003" op gehard staal met deze machines, wat vaak resulteert in oppervlakteafwerkingen zoals spiegels. Ook helpt de vijfde as met de standtijd. Door vijf zijden van een onderdeel tegelijk te kunnen bewerken, hoeft u geen tweede klemming te maken.”

Dynamische, toegankelijke bedieningselementen

Ondanks dat hij geen eerdere ervaring had met vijfassige bewerking of de Heidenhain 640 TNC-besturing van de Micro Vario, voltooide Madsen de taken binnen anderhalve week vanaf het moment dat de M5 zijn eerste Micro Vario ontving.

"Het eerste wat me opviel aan de Heidenhain-besturing was dat het een meer verbale taal gebruikt voor gereedschapswisselingen en dergelijke", zegt Madsen. “Zelfs als ik handmatig wat G-code typ, geeft het programmeerscherm een ​​beschrijving van wat het is en waar ik naar moet zoeken. De gereedschapstabel is mooi en de meetcycli zijn ook gemakkelijk te volgen.”

De bedieningselementen zijn ook voorzien van een externe desktopmanager, waardoor de werknemers van M5 op afstand kunnen werken en 's nachts taken kunnen instellen. Naast deze mogelijkheid en Madsens neiging om elke dag aan vijf of zes verschillende soorten onderdelen te werken op twee machines die tegelijkertijd draaien, vereist de winkel nauwkeurig simulatiewerk. Met functies zoals optionele Dynamic Collision Monitoring, die spindelcrashes helpt voorkomen, zegt Madsen dat de besturing het volgende levert:"Ik maak in feite een volledige weergave van mijn aandeel in de besturing, en er zijn tijden geweest dat het een halfduizendste stap liet zien uit dat was in de G-code. Dus op deze echt kleine onderdelen waar ik superfijne oppervlakteafwerkingen nodig heb, kan ik het bewijzen op de besturing en vertrouwen op wat ik zie."