Geavanceerde Precisie Bewerkingsoplossingen Voor De Medische Industrie

Het voldoen aan de strenge kwaliteitseisen voor medische onderdelen kan uitdagingen opleveren die niet elke machine aan kan.

Naarmate de vraag naar vooruitgang in de geneeskunde versnelt, gedreven grotendeels door de toenemende gemiddelde leeftijd van de bevolking, worden fabrikanten in de medische sector uitgedaagd om bij te blijven. Hoewel deze fabrikanten natureel getrokken kunnen worden naar nieuw ontwikkelde machines om de behoeften van klanten aan efficiëntere productie van complexe onderdelen te adresseren, mogen ze niet verrast zijn door de resultaten die ze kunnen krijgen van een machine die zich over de tijd heeft bewezen.

Machines Maken Voor Medische Onderdelen

Bumotec is een fabrikant van bewerkingscentra, draai-frees machines en transfermachines. Het valt onder de Starrag Group – een 1.800-werknemers publieke maatschappij gevestigd in Zwitserland maar met productiefaciliteiten daar alsook in Frankrijk, Duitsland en het VK. Het Amerikaanse verkoopkantoor, met ongeveer 35 werknemers, is sinds 2001 gevestigd in Hebron, Kentucky.

Bumotec is een van de acht kernbedrijven binnen de groep, met een sterke focus op medische en micromechanische onderdelen. Het werd initieel ontwikkeld om de horlogerie-industrie te bedienen en breidde uiteindelijk zijn bereik uit voor vergelijkbare onderdelen in andere industrieën. Of het nu high-mix/laag-volume of serieproductie is, de onderdelen zijn typisch hoge-waarde en betreffen kleine, complexe vormen.

Bumotec's FTLs191-RP hoge precisie draai-frees (s191, voor het kort), het langjarige vlaggenschip van het bedrijf, is ontworpen om afgeronde onderdelen van staaf te leveren en heeft zich bewijsbaar succesvol getoond op medische en micromechanische onderdelen alsook halfgeleider, munitie en andere complexe micro-componenten zoals die in de horlogerie-industrie. Dit is een kijk op hoe de machine populariteit heeft gewonnen in de productie van femurkop-onderdelen voor een aantal medische fabrikanten.

Onderdelen Produceren 'Van Staaf Naar Doos'

De FTLs191-RP draai-frees levert hoge-precisie medische en micromechanische onderdelen van staaf naar doos in een enkele hantering.

De s191 werd 15 jaar geleden ontwikkeld om complexe vormen te hanteren die ofwel een geslepen afwerking of een dimensionele tolerantie tot vier decimalen omvatten – hoge-waarde onderdelen. Het wordt veel gebruikt met moeilijke materialen zoals titanium, Waspaloy, keramiek, glas, kwarts, Inconel en roestvrij staal. De machine komt standaard met een staafdrukker, maar in de VS wordt het meest gebruikt met een staafvoeder en spanband. Een palletlader kan ook worden gebruikt.

Een van de voordelen van de machine die opvalt is de herneem-eenheid, een volledige subspindel die fungeert als een rollover-station, wat bewerking in zowel horizontale als verticale positie toestaat.

Hoewel het een zeven-as machine is (met vijf-as simultane bewerking), is het exclusief beschikbaar met de Fanuc 31i-B5 besturing als oplossing om de bediening te vereenvoudigen. Het bedrijf ziet de machine als globaal, dus heeft het de FANUC-besturing standaard gemaakt op deze machine vanwege de internationale bekendheid alsook de mogelijkheid om elke as van beweging in precisie-onderdeelproductie aan te sturen.

De lineaire motor, direct-aandrijving koppel machine heeft 25 pk op de hoofdc-as, 15 pk op de B-as, en 12 pk op de herneem (het gebruikt wel spindels op twee plekken voor OSHA-veiligheid, maar alleen voor positionering en niet op de bewerkingsassen). De herneem-spindel is in lijn met de C-as en heeft bijna evenveel kracht. Maar zodra het het werkstuk van de C ontvangt, kan het hersoienteren om het onderdeel verticaal te bewerken.

De machine heeft een herneem-eenheid – een volledige subspindel die fungeert als een rollover-station, wat bewerking in zowel horizontale als verticale positie toestaat.

Een andere optie is een tweekleppijp die naast de tegenovergestelde spindel gemonteerd is die ook kan worden gebruikt om werk te grijpen. Als de tegenovergestelde spindel niet nodig is voor draaien, kan de vijzel het onderdeel van het afsteken nemen, het hersoienteren en vasthouden voor freeswerk.

De meeste machines, die op spanklemmen gebaseerd zijn, worden verkocht als staaf-gevoede freesoplossingen, maar ze kunnen ook ingesteld worden voor ruwe blanks. Ze kunnen werken met staafdiameters van 32 mm tot 65 mm. Bumotec werkt nauw samen met Hainbuch en andere leveranciers voor quick-change oplossingen die de noodzaak elimineren om hulpmiddelen te fabriceren en te laden. De snelle opstelling en change-over laten de machine goed passen in een high-mix, laag-volume, prototype omgeving.

De flexibiliteit die geboden wordt door het spanklem-gebaseerde systeem, en de mogelijkheid om onderdelen 'van staaf naar doos' te produceren, zoals het bedrijf promoot, passen bij de behoeften van de klanten, velen van wie ISO-medische accreditatie en/of FDA-accreditatie hebben. Ze vereisen de mogelijkheid om een vastgesteld proces te tonen dat overdraagbaar en herhaalbaar is over meerdere machines, wat verkregen wordt met consistente precisie, van opstelling tot change-over, op een enkel platform.

De machine heeft ook meetmogelijkheden in de gereedschapswisselaar.

De gereedschapswisselaar kan zo veel als drie lagen accommoderen, met 30 gereedschappen per laag.

Door Renishaw-technologie te incorporeren, meet de OMP400 optische tastnaald het onderdeel, en de TS27R contact gereedschap-instel tastnaald controleert op gereedschapsbreuk in lengte en diameter. Het is een compacte machine, maar biedt goede rigiditeit van 10.000 pond. Standaard spindelsnelheid is 30.000 toer, met een 40.000-toer optie, en de lineaire aandrijvingen bieden 1,2-G versnelling. Met een bruidstaart-stijl, 3-laag carrousel, kan de gereedschapswisselaar 90 gereedschappen accommoderen (30 per plaat).

Hoe Een Femurkop Te Frezen

Terwijl de s191 gebruikt wordt voor een bereik van complexe onderdelen voor verschillende industrieën, demonstreert één applicatie goed zijn volledige mogelijkheden. Tijdens heupvervangingschirurgie (uitgevoerd om artritische pijn te verlichten of soms als behandeling voor heupbreuken) wordt de femurkop – de bal aan het bovenste uiteinde van de femur (dijbeen) – vervangen door een prothese. Bumotec specialiseert zich in machine-aanpassingen voor processen zoals de productie van de femurkop en heeft een leuke marktniche gevonden voor medische leveranciers die deze onderdelen vereisen.

Volgens het bedrijf is het turnkey-proces dat het voor deze onderdelen heeft ontwikkeld, anders dan hoe het in het verleden geproduceerd werd. Het profiteert van de herneem-eenheid om het onderdeel in de werkzone te manipuleren, het van staaf naar afgerond product te brengen, inclusief draaien, frezen, slijpen en superfinishen. De femurkop-onderdeelfamilie omvat drie verschillende maten, geproduceerd uit chroom-kobalt staaf. Verschillende staafdiameters en spanklemmen worden gebruikt om de variërende onderdeelmaten te accommoderen, maar het programma en de gereedschappen blijven hetzelfde. Slijpwielen kunnen ook worden aangepast, van 28 mm tot 35 mm.

De femurkop, gemaakt van chroom-kobalt staaf, vereist draaien, frezen, slijpen en superfinishen.

Tijdens de productie van het onderdeel, houdt station één, de hoofddraaispindel, de ID, het vlak, en de initiële stadia van de AD. De subspindel ontvangt dan het onderdeel met een Ottet spanklem, een merk spanklem ontworpen voornamelijk voor dunwandige werkstukken dat klemmen op zowel de ID als de AD toestaat. Voor de femurkop's afstekoperatie, klemt het door uit te rekken op de ID. Op dit stadium wordt de sfeer van het onderdeel gesneden, beginnend in de horizontale positie (voor betere spaanruimte), dan geroteerd naar verticaal. Drie verschillende slijpwielkorrels worden toegepast, en daarna voltooien polijsten en super-finish werk het onderdeel op de machine.

De afwerking op het onderdeel is 4 micron, en het duurt ongeveer 12 minuten om te voltooien. De echte waarde van de machine zit in zijn autonome aard bij het produceren van onderdelen zoals de femurkop. Het programma is al geschreven. Zodra de staven geladen zijn, vereist de machine heel weinig toezicht. Zolang materiaal beschikbaar is en vers gereedschap in de gereedschapswisselaar wordt onderhouden, kan de machine onbepaald doorproduceren. De gereedschapswisselaar bevindt zich buiten de werkzone, dus gereedschappen kunnen op elk moment van het proces gewisseld worden.

Met de machine onbezocht werkend, kan de operator herbestemd worden voor iets anders over de dag. Hij of zij kan drie of vier van de machines tegelijkertijd draaien of betrokken zijn bij andere projecten. De turnkey machine kan een robuust, herhaalbaar proces leveren dat weinig monitoring nodig heeft. Wanneer het de vloer raakt, maakt het direct onderdelen, en het goed gedefinieerde proces kan gemakkelijk naar andere locaties overgedragen worden voor procesherhaalbaarheid.

Gepallettiseerde Laden

In de Bumotec showroom is de s191 ingesteld met een palletizer in plaats van een staafvoeder voor de productie van de femurkop. Tien pallets worden tegelijk geladen, elk met 20 tot 30 werkstukken (afhankelijk van de onderdeelmaten). De B-as wordt gebruikt voor zowel bewerking als deelloormanipulatie. Met een HSK 40 gereedschaphouder, voert de B-as draai- en freesoperaties uit tijdens het bewerkingsproces. Maar zodra het onderdeel voltooid is, wisselt het het huidige gereedschap voor een Schunk tweekleppijp. De pallet keert terug in de werkzone, en de B-as grijpt de bal en laadt het terug op de pallet. De focus is om de mensen uit de machine te halen en het proces zichzelf te laten verzorgen.