Studi Kasus Manufaktur Implan Medis Pelat Fiksasi Fraktur Paduan Titanium Pemesinan CNC Presisi China

Sebagai teknisi permesinan presisi, saya akan berbagi kasus pemrosesan pelat fiksasi fraktur paduan titanium terbaru kami. Kumpulan produk ini dirancang untuk operasi fiksasi fraktur maksilofasial, yang membutuhkan persyaratan presisi yang sangat tinggi dan standar biokompatibilitas yang ketat. Melalui pusat permesinan CNC 5-sumbu, kami mencapai pemrosesan pembentukan satu kali dari permukaan melengkung yang kompleks, memberikan solusi yang andal untuk manufaktur implan medis.

Pelat fiksasi fraktur paduan titanium yang diproses kali ini digunakan untuk perbaikan fraktur kominutif mandibula, dengan persyaratan khusus sebagai berikut:

• Spesifikasi material: Paduan titanium TC4 (Ti6Al4V) sesuai dengan standar GB/T13810 dan ISO5832-3, membutuhkan sertifikat material lengkap
• Karakteristik dimensi: Panjang pelat 8.5cm, lebar 1.2cm, tebal 0.3cm, berisi 12 lubang sekrup dengan toleransi jarak lubang terkontrol dalam ±0.05mm
• Persyaratan permukaan: Kekasaran permukaan Ra≤0.8μm, tanpa tanda alat atau gerinda, chamfer tepi di bawah 0.1mm
• Persyaratan khusus: Harus sangat cocok dengan kurva anatomis tulang rahang pasien dengan kesalahan kurang dari 0.1mm
• Waktu pengiriman: Selesai dari menerima model CAD hingga pengiriman produk jadi dalam waktu 72 jam

Berdasarkan karakteristik dan persyaratan bagian, kami mengembangkan solusi permesinan berikut:

Perencanaan rute proses:

• Gunakan pusat permesinan kecepatan tinggi 5-sumbu JDGR400T untuk menyelesaikan semua proses dalam satu pengaturan
• Adopsi strategi tiga tahap "pengasaran-semi-finishing-finishing", menyisakan allowance finishing 0.15mm
• Pilih alat khusus untuk karakteristik paduan titanium: φ6mm four-edge end mill untuk pengasaran, φ2mm ball end mill untuk finishing

Desain perlengkapan:

• Rancang perlengkapan vakum khusus untuk mencegah deformasi bagian berdinding tipis selama pemrosesan
• Adopsi sistem penentuan posisi modular yang mendukung perubahan cepat selama produksi batch

Optimasi parameter:

• Kecepatan spindel: 8000rpm untuk pengasaran, 12000rpm untuk finishing
• Laju umpan: 1500mm/menit untuk pengasaran, 800mm/menit untuk finishing
• Kedalaman pemotongan: 0.3mm untuk pengasaran, 0.05mm untuk finishing

Poin kontrol kualitas:

• Sistem pengukuran online memantau dimensi kritis secara real-time
• Inspeksi ukuran penuh dari setiap produk dengan CMM
• Inspeksi 100% dengan penguji kekasaran permukaan

Selama pelaksanaan permesinan, kami menerapkan langkah-langkah kontrol kualitas yang ketat:

Pemantauan proses permesinan:

• Gunakan instrumen pengaturan alat presisi untuk memastikan kompensasi panjang dan diameter alat yang akurat
• Pemantauan real-time perubahan gaya potong untuk mencegah keausan alat yang berlebihan
• Gunakan cairan potong paduan titanium khusus selama pemrosesan, mengontrol suhu pada 25±5°C

Proses inspeksi kualitas:

• Inspeksi komprehensif potongan pertama: Gunakan CMM untuk memeriksa semua posisi lubang dan dimensi kontur
• Frekuensi inspeksi patroli: Pengambilan sampel dimensi kunci setiap 5 buah yang diproses
• Standar inspeksi akhir: Inspeksi 100% sesuai dengan standar implan perangkat medis

Catatan pemecahan masalah:

• Menemukan tanda obrolan kecil di permukaan buah ke-3: Dipecahkan dengan menyesuaikan kecepatan spindel dari 12000rpm menjadi 10000rpm dan meningkatkan laju umpan menjadi 1000mm/menit
• Penyimpangan tegak lurus lubang sekrup: Proses pengeboran yang dioptimalkan, menggunakan metode pengeboran peck selesai dalam tiga langkah

Dokumentasi:

• Catatan lengkap parameter pemrosesan dan data inspeksi untuk setiap produk
• Sediakan dokumen lengkap termasuk sertifikat material, laporan proses pemrosesan, laporan inspeksi

Tugas pemrosesan ini mencapai hasil yang signifikan:

Hasil data pemrosesan:

• Tingkat kelulusan dimensi: 100% (semua 12 produk memenuhi persyaratan gambar)
• Kekasaran permukaan: Mencapai Ra0.6-0.7μm, lebih baik dari persyaratan pelanggan Ra0.8μm
• Waktu pengiriman: Selesai 8 jam lebih awal dari jadwal, siklus pemrosesan sebenarnya 64 jam

Umpan balik pelanggan:

• Tim bedah melaporkan kecocokan sempurna antara pelat fiksasi dan tulang rahang pasien, tidak perlu penyesuaian intraoperatif
• Dokter sangat menghargai keakuratan lubang sekrup, memastikan akurasi arah implantasi sekrup
• Konsistensi dalam batch diakui, variasi dimensi di antara 12 produk kurang dari 0.02mm

Peningkatan berkelanjutan:

• Berdasarkan pengalaman ini, template parameter pemrosesan yang dioptimalkan untuk bagian berdinding tipis paduan titanium
• Desain perlengkapan vakum yang ditingkatkan, mengurangi waktu pengaturan sebesar 30%

Melalui kasus ini, kami memverifikasi keunggulan pusat permesinan CNC 5-sumbu dalam manufaktur implan medis. Faktor keberhasilan utama untuk memproses pelat fiksasi fraktur paduan titanium meliputi:

• Optimasi proses: Pemilihan alat yang masuk akal dan parameter pemotongan yang sesuai dengan karakteristik paduan titanium
• Inovasi perlengkapan: Perlengkapan vakum khusus memastikan stabilitas dalam pemrosesan bagian berdinding tipis
• Kontrol kualitas: Pemantauan seluruh proses memastikan akurasi dimensi dan kualitas permukaan
• Kolaborasi tim: Koordinasi erat antara pemrograman, pengoperasian, dan tautan inspeksi kualitas

Kemampuan permesinan presisi ini sangat cocok untuk manufaktur implan medis yang dipersonalisasi, memungkinkan produksi cepat pelat fiksasi yang sesuai berdasarkan data CT pasien. Di masa mendatang, kami akan lebih lanjut mengintegrasikan teknologi pencetakan 3D dan permesinan CNC untuk memberikan solusi manufaktur yang lebih komprehensif untuk bidang medis.