Precisieproductie:de reis van één winkel bij het maken van onderdelen voor medische apparatuur

Wat is er nodig om onderdelen te maken voor precisiefabricage? Hoe is het om een ​​kleine fabrikant van medische onderdelen te zijn? We onderzoeken de kansen met een frisse kijk op een bedrijf uit Michigan dat het vandaag doet:Rocket Machining &Design.

Precisieproductie is big business, vooral in de medische productie. In de VS zal de markt naar verwachting in 2019 $ 173 miljard bereiken, volgens het adviesbureau voor medische hulpmiddelen Emergo. Kleine tot middelgrote banenwinkels die op zoek zijn naar nieuwe markten, kunnen goed passen in de lucratieve markt voor medische benodigdheden en apparaten. Maar met de mogelijkheid zijn er uitdagingen in de soorten apparatuur en vaardigheden die nodig zijn om te strijden voor banen bij het vervaardigen van deze kleine, complexe onderdelen.

Een voorbeeld van een succesvolle intrede in de fabricage van medische precisie-onderdelen is Rocket Machining &Design, dat op 17 december 2017 zijn deuren opende en zijn eerste deel op 31 januari 2018 voltooide.

Rocket Machining &Design is gevestigd in Springfield, Michigan, niet ver van Kalamazoo, het hoofdkantoor van de gigant van medische hulpmiddelen Stryker (zie kader). Hoewel Rocket begon met andere soorten machinale bewerkingen, waaronder auto's, energie en vloeistoffen, maakte het bedrijf al snel kennis met Stryker via zijn MSC-vertegenwoordiger.

"Het was een geweldige relatie en de laatste tijd zijn we gegroeid en hebben we veel meer werk van Stryker overgenomen", zegt Duane Spurling Jr., managing partner voor Rocket Machining.

Veel van de onderdelen die Rocket Machining &Design maakt, zijn componenten en prototypes voor chirurgische instrumenten.

De soorten machines die nodig zijn voor de productie van medische onderdelen

Voor zijn medische werk gebruikt Rocket Haas CNC-machines, waaronder een TL-1 en een ST-30, evenals Haas-frezen en een vlakslijpmachine.

"Momenteel draaien we de medische onderdelen en doen ze vervolgens in de molen, of vice versa, wat nogal ruw is geweest", zegt Spurling.

"Nu we meer van deze onderdelen zien doorkomen, weten we dat het belangrijk voor ons is om een ​​machine te krijgen die in één keer wordt geproduceerd, dus we zijn eigenlijk bezig met de aankoop van een live tooling-draaibank, misschien een Haas ST die staven tot 20 mm breed aankan”, zegt hij.

Wilt u weten wat de voorkeurstechnieken zijn voor het werken met titanium, kobaltchroom en op nikkel gebaseerde roestvrij staallegeringen van medische kwaliteit? Lees "8 must-know-tactieken voor medische precisiebewerkingen."

Typische gereedschappen en materialen die nodig zijn voor de productie van medische onderdelen

Rocket Machining &Design gebruikt voornamelijk Walter snij- en draaigereedschappen - en het is een leerproces geweest.

"We moesten werken aan het identificeren van de juiste hardmetalen wisselplaten, het oplossen van problemen met het spoelen en proberen de juiste neusradius te vinden", zegt Spurling. "Als je zulke kleine stukjes bewerkt, is het belangrijk om de dingen die we willen uit het gereedschap te kunnen halen."

Voor de meeste van zijn medische prototypes gebruikt Rocket A2 en 17-4 roestvrij staal, hoewel ze ook een paar keer 303, 304, 4140 stalen staaf en 440 roestvrij staal hebben gebruikt.

"Sommige van onze roestvrijstalen [materialen] hebben we vanaf het begin voorgehard, dus we zullen dingen hard moeten maken", zegt Spurling. "Het is heel cruciaal om die materialen te kunnen draaien en het juiste carbide te hebben, omdat het gereedschap heel snel opvreet."

Het belang van microsnijgereedschap voor onderdelen van medische apparatuur

Onderdelen van medische hulpmiddelen vereisen het juiste gereedschap voor klein, gedetailleerd werk. Daartoe gebruikt het bedrijf een verscheidenheid aan microbewerkingstools van Horn.

"Voor deze apparaten zijn we gedaald tot diameters van .0005 of .0006, kleine groefbreedtes die in feite .0001 of .00015 zijn, en extreem fijne schroefdraadspoed die 440 en 17-4 Ph roestvrij staal tikken", zegt hij.

"Het tikken op die stukken, vooral op een draaibank, was erg moeilijk, dus als iemand dat soort fijne steek wil, is het hebben van het juiste gereedschap van cruciaal belang", zegt hij.

Prototyping van medische instrumenten

Ondanks zijn jonge bestaan ​​heeft Rocket al aan heel wat prototypes gewerkt voor nieuwe ontwerpen van medische instrumenten.

"Deze prototypes kunnen van alles zijn, van interne onderdelen voor elektromotoren die in de Stryker-pistolen gaan, tot backing, tot medische assemblagecomponenten", zegt Spurling.

"We moeten deel uitmaken van de ontwikkeling van een van de nieuwe Stryker-motoren, en ik geloof dat er de afgelopen 15 jaar geen nieuwe is geweest", zegt Spurling. "Dus we zitten een beetje aan de voorkant om te zien wat er gaat komen."

De juiste aanpassingen maken voor kwaliteitscontrole

Rocket Machining werkt aan zijn ISO 9001:2015-certificering voor kwaliteitsbeheer, evenals een inspectiecertificering voor zijn laboratorium, dat al is uitgerust met stof-, temperatuur- en vochtigheidscontroles.

"Een van onze kwaliteitscontroleprocessen is in-process, eerste deelinspectie, dus het eerste deel dat loskomt, wordt volledig nagekeken en ondertekend door onze productiemanager of eerste ploegleider", zegt Spurling.

Om kwaliteitscontrole te garanderen, zal het bedrijf meerdere stukken in verschillende maten draaien om tegemoet te komen aan veranderingen in specificaties als gevolg van nabewerking, en ze vervolgens verzenden voor elk type warmtebehandeling of plating.

"We houden rekening met de mogelijke uitzetting van het materiaal dat een warmtebehandeling gaat krijgen, vooral voor A2, omdat soms in eerste instantie niet aan de tolerantie wordt voldaan, maar voor groei gaan we ervan uit", zegt hij. "Bovendien, als een laagdikte van vier micron wordt gespecificeerd, maken we het onderdeel vier micron ondermaats, en het galvaniseerbedrijf is verantwoordelijk om aan die eis te voldoen."

Een toekomst in de productie van medische onderdelen

Op dit punt maakt Rocket slechts een paar stukjes van elk onderdeel. Maar hoewel het bedrijf jong is, ziet Spurling een grote kans op winstgevendheid met de productie van medische onderdelen.

"We weten dat we meer stappen moeten zetten en we zijn bezig met het verkrijgen van meer certificeringen om uiteindelijk productiewerk voor Stryker te kunnen doen", zegt hij. "We zijn erg trots op ons bewerkingsgebied en de manier waarop we zaken doen is zeer schoon, precies en ordelijk - en dat was een van de dingen die ons bij Stryker en de medische industrie hebben gebracht."

Spurling heeft advies voor winkels die willen doorbreken op de markt voor medische hulpmiddelen.

"Als je deze stukken citeert en probeert te produceren, moet je rekening houden met de moeilijkheidsgraad die ermee gepaard gaat, maar daarmee krijg je ook de kans om veel meer geld te verdienen", zegt hij. .

Hoe voert u kwaliteitscontrole uit voor medische onderdelen zonder uw ISO-certificering te hebben? Spring in op het gesprek op het metaalbewerkingsforum. [registratie vereist]