Flexibele Fixering Verbetert Automatisering in Titanium Implant Productie

Slice Mfg. Studios in Akron, Ohio, is een contractfabrikant die de medische en luchtvaartindustrieën bedient, onder andere. Een van haar specialiteiten is 3D-printen in metaal—specifiek, de vervaardiging van titanium medische implantaten met elektronenbundel smelting (EBM) wat de reden was voor mijn bezoek. Printen met EBM is lastig en kan gevaarlijk zijn; Slice's succes in het gebruik van deze technologie is het resultaat van een opzettelijk ontworpen faciliteit, strikte processen en lopende kennisopbouw. Hoewel het bedrijf ook steunt op bewerken, draaien en EDM, is additieve productie duidelijk ingrijpend in Slice's operaties.

Maar het werd duidelijk toen ik bezocht dat Slice ook een gelovige is in automatisering. Finish blasting van trabeculaire heupkopjes wordt uitgevoerd door een FANUC LR Mate 200iD robotarm binnenin een blastkast. Lasermarkering van onderdelen is volledig geautomatiseerd met een Foba M-serie lasermarkeringssysteem. Het bedrijf praat over het toevoegen van een autonoom geleid voertuig (AGV) om onderdelen door de faciliteit te shuttelen, wat operators vrijmaakt van deze taak. En twee van de bewerkingscentra van het bedrijf zijn uitgerust voor onbewaakte operatie.

Willemin-Macodel 508 MT met robot en carrousel

Eén van deze, een Willemin-Macodel 508 MT bewerkingscentrum, heeft een robot en carrouselsysteem met draaiende schalen. Het carrousel kan zoveel als 288 acetabulaire heupkopjes vasthouden wanneer deze schalen opgezet zijn met corresponderende 3D-geprinte fixaties (Figuur 1). Voor bewerking, tillift de robot elk heupkopje zodat de diameter kan worden gemeten met een lasersysteem. De grootte van het onderdeel wordt dan doorgegeven aan de CNC om het juiste programma voor bewerking aan te roepen, wat verschillende onderdeelsgroottes tegelijk op het carrousel te laden mogelijk maakt. Met automatisering kan dit bewerkingscentrum ongeveer 100 heupkopjes per dag verwerken, meer dan de EBM 3D-printers van het bedrijf momenteel kunnen produceren.

Nieuwere machine met visie-geïntegreerde robot

Een nieuwere bewerkingscentrum, een Willemin 508 MT2, heeft een lagere draaitoren die het in staat stelt meer te opereren als een Swiss-type draaibank. Deze werktuigmachine heeft ook een meer geavanceerd automatiseringssysteem dat een zes-lade carrousel en FANUC 200 iD 7L robot met visiemogelijkheden voor onderdeelidentificatie gebruikt.

Uitwisselbaar fixeringssysteem met 3D-geprinte fixaties

Slice heeft een uitwisselbaar fixeringssysteem bedacht voor de 508 MT2: een bewerkte schaal met vierkante gaten (Figuur 2). Kunststof fixaties 3D-geprint of bewerkt aan deze voetafdruk kunnen erin worden gedropt om dan de metalen onderdelen vast te houden. Om het carrousel over te schakelen om een ander onderdeel te accommoderen, kunnen de vierkante fixaties simpelweg worden opgeheven en opzij gezet.

Wil je meer leren?

De 2018 Additive Manufacturing Conference vindt plaats 11-12 september, co-located met de International Manufacturing Technology Show (IMTS) op McCormick Place in Chicago, Illinois.