Fabricante de Piezas de Titanio Médico
Mecanizado CNC de precisión de piezas médicas
LOS FABRICANTES DE DISPOSITIVOS MÉDICOS ENFRENTAN DIFÍCILES desafíos. Sus clientes exigen piezas cada vez más pequeñas y complejas producidas con extraordinaria precisión a partir de materiales difíciles de mecanizar, como el titanio. Además de esto, deben operar bajo el escrutinio de las agencias reguladoras que requieren una documentación de cumplimiento extensa y costosa.dispositivos ortopédicos están diseñadas para ajustarse a la forma compleja de los huesos y las articulaciones, por lo que el mecanizado de estas piezas también es compleja. Dispositivos mecanizados a partir de barra de acciones requieren una gran cantidad de material a eliminar, lo que resulta en un proceso costoso debido a la baja calificación de mecanización de muchos de los materiales involucrados. Como resultado, algunas piezas se moldean casi hasta una forma neta, y eso a menudo requiere accesorios que son complejos y costosos. Otro problema que se suma a la complejidad del mecanizado son las estrictas tolerancias requeridas (0,002 pulg. O menos) para la mayoría de los dispositivos.
Estas presiones han dado lugar a nuevas tecnologías para ayudar a los talleres que fabrican piezas médicas a hacer frente y competir. Las máquinas de torneado de 12 ejes, las nuevas calidades de plaquitas y las innovadoras máquinas de tornear roscas son capaces de producir piezas complejas con tolerancias extremas. mientras que las innovaciones en KANGDING dan como resultado la producción de piezas de alta calidad a un ritmo más rápido al eliminar los problemas inherentes a la tecnología anterior.
PROBLEMAS CON EL TITAMIO
Los aceros inoxidables y el titanio son los materiales más utilizados para los implantes médicos. Los aceros inoxidables se utilizan normalmente para dispositivos que no permanecen en el cuerpo de forma permanente. El titanio se prefiere típicamente para implantes médicos debido a su peso ligero, alta resistencia y biocompatibilidad. Además, los implantes de titanio son compatibles con los procedimientos de imágenes por resonancia magnética y tomografía computarizada, por lo que no interfieren con esos procedimientos si el paciente los necesita después de la realización del implante.El titanio 6AL-4V ELI es el material estándar utilizado para la fabricación de articulaciones de cadera, tornillos para huesos, articulaciones de rodilla, placas para huesos, implantes dentales y dispositivos quirúrgicos. Sin embargo, las aleaciones de cobalto / cromo se utilizan con mayor frecuencia porque son más rígidas, de grano más firme y más limpias que el titanio.
El mecanizado de aleaciones de titanio requiere fuerzas de corte solo ligeramente superiores a las necesarias para mecanizar aceros, pero las aleaciones de titanio tienen características metalúrgicas que las hacen más difíciles de mecanizar que los aceros de dureza equivalente.
El titanio tiene una característica de endurecimiento por trabajo que elimina la masa estacionaria de metal (borde acumulado) delante de la herramienta de corte. Eso genera un alto ángulo de corte en el mecanizado que hace que una viruta delgada entre en contacto con un área relativamente pequeña en la cara de la herramienta de corte. Debido a esta característica de endurecimiento por trabajo, los avances no deben detenerse mientras las herramientas y las piezas de trabajo estén en contacto en movimiento. Las altas fuerzas de los cojinetes producidas por el mecanizado de esta manera, se combinan con la fricción desarrollada por la viruta cuando se precipita sobre el área del cojinete para dar como resultado un gran aumento de calor en una parte localizada de la herramienta de corte. El calor generado al cortar titanio no se disipa rápidamente porque es un mal conductor. Por lo tanto, la mayor parte del calor se concentra en el filo y la cara de la herramienta.
La combinación de altas fuerzas de cojinete y calor produce una acción de cráteres cerca del filo, lo que resulta en una rápida rotura de la herramienta.
Para empeorar las cosas, las aleaciones de titanio tienen una fuerte tendencia a alearse o reaccionar químicamente con los materiales en las herramientas de corte a las temperaturas de operación de la herramienta, y tienen una tendencia a agrietarse cuando las virutas se sueldan a los bordes cortantes de las herramientas.
Estas dificultades se multiplican a medida que las herramientas comienzan a desgastarse, por lo que las herramientas utilizadas para mecanizar titanio y sus aleaciones deben vigilarse cuidadosamente para asegurarse de que estén afiladas, y deben reemplazarse antes de que se desafilen. La regla empírica en el mecanizado de titanio y sus aleaciones es que si ve algún cambio en el proceso de mecanizado, debe cambiar la herramienta inmediatamente porque es probable que se vuelva desafilada.
Otra razón para mantener las herramientas afiladas es que el titanio puede incendiarse al cortar con herramientas gastadas o rotas. El metal genera oxígeno cuando se quema, por lo que el fuego puede volverse autosuficiente. Por lo tanto, muchos talleres que mecanizan titanio no funcionan con "luces apagadas" y equipan las máquinas con sistemas de extinción de incendios.
Con su módulo de elasticidad relativamente bajo, el titanio tiene más "elasticidad" que el acero, por lo que el trabajo tiende a alejarse de las herramientas de corte a menos que se mantengan cortes pesados o se emplee un respaldo adecuado. Las piezas delgadas tienden a deformarse bajo la presión de la herramienta, lo que provoca vibraciones, fricción de la herramienta y problemas de tolerancia. En consecuencia, la rigidez de todo el sistema es muy importante, al igual que el uso de herramientas de corte afiladas y con la forma adecuada.
