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德國斯圖特STUDER為醫(yī)療植入物高精密磨削量身定制解決方案
2024-09-15 10:49:59

        2020-2022年的疫情,悄悄重塑了人們對于生命質(zhì)量的理解,也讓全球更加關(guān)注醫(yī)療行業(yè),特別是對醫(yī)療植入物(如人工關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)置換物等)的精度和準確度要求更加嚴苛。這無疑給機械制造領(lǐng)域的精密加工帶來了更多挑戰(zhàn):
 
  ——材料特殊性:醫(yī)療植入物多由生物相容性材料制成,屬于難加工材料。
 
  ——行業(yè)嚴苛性:加工過程的輕微誤差,都會對生命質(zhì)量造成重要影響。因此,醫(yī)療行業(yè)對醫(yī)療植入物可靠性、輕量化和相容性要求越來越嚴格。
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      01 剖析加工難點,量身定制解決方案
  面對挑戰(zhàn),如何搶占先機?
  如何變挑戰(zhàn)為機遇,提升高精密加工水平?
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      如上圖所示,人工髖關(guān)節(jié)假體主要由髖臼、內(nèi)襯、股骨頭和股骨柄組成。它仿照人體髖關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu),將假體柄部插入股骨髓腔內(nèi),利用頭部與關(guān)節(jié)臼或假體金屬杯形成旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)股骨的曲伸和運動。其中,股骨頭材料通常分為金屬合金和陶瓷兩大類。
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下面我們就來說說陶瓷股骨頭的特點:
  1. 其材質(zhì)為氧化鋁或氧化鋯,普通砂輪很難對其進行磨削加工。
   2. 高的球面圓度要求,磨削機床需要具備球面磨削功能且精度高。
   3. 內(nèi)錐面與小端面有過渡圓弧要求,因此磨削機床需要具備多軸聯(lián)動圓弧加工功能。
   4. 采用超硬金剛石砂輪進行加工,因此磨削機床要具備金剛石砂輪修整技術(shù)。
 
  正是由于陶瓷股骨頭本身的特殊性,對磨削加工提出了更為嚴格的要求。以高精度和高品質(zhì)著稱的STUDER,在內(nèi)外圓磨削領(lǐng)域深耕多年,對于醫(yī)療領(lǐng)域髖關(guān)節(jié)陶瓷股骨頭的磨削加工,有著成熟的高精度磨削解決方案,STUDER也一直是世界有名醫(yī)療領(lǐng)域髖關(guān)節(jié)陶瓷股骨頭制造商等行業(yè)客戶值得信賴的合作伙伴。STUDER磨床更以高精度、多功能、通用性強、穩(wěn)定可靠的特點,為其陶瓷產(chǎn)品磨削提供技術(shù)保障。
 
  02 面對嚴苛加工要求,不斷打磨解決方案
  外表酷似燈泡的陶瓷股骨頭,
  怎樣才能更好地使生命重新煥發(fā)活力呢?
 
  為滿足陶瓷股骨頭高精度加工需求,STUDER家族中的內(nèi)圓圓弧磨削機床S131R,以協(xié)調(diào)的高精度和高生產(chǎn)力基因,成為理想之選。
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       S131R集革命性的StuderGuide?導軌系統(tǒng)、直線電機高精度軸驅(qū)動、全自動直接驅(qū)動B軸等技術(shù)特性于一體,尤其適合磨削硬質(zhì)合金、陶瓷和寶石等堅硬的復雜工件。它的穩(wěn)定性和剛性,能夠使所磨削的直徑、圓錐和圓弧(采用通過B軸和X/Z軸插補聯(lián)動的磨削工藝)達到拋光表面品質(zhì)。這些穩(wěn)定優(yōu)異的表現(xiàn),為陶瓷股骨頭加工提供了質(zhì)量保障。
   
       它的修整主軸可以安裝特殊的修整工具,實現(xiàn)對特殊的超硬砂輪進行修整的需求。其磨削主軸也可根據(jù)不同的工藝需求,選配不同轉(zhuǎn)速的電主軸。這一點,很好滿足了陶瓷股骨頭加工中,對于砂輪修整的需求。
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      S131R的砂輪轉(zhuǎn)臺最多可以安裝4個砂輪主軸,根據(jù)磨削任務(wù)進行選配。能在一次裝夾情況下,聯(lián)動插補加工從-60度至+90度的圓弧、錐面等各種復雜零件。這一點,則適配了陶瓷股骨頭加工中,對于圓度和圓弧加工的高要求。
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磨床的技術(shù)參數(shù):

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       它使用StuderSIM操作系統(tǒng),該系統(tǒng)是專為內(nèi)圓、圓弧、球面磨削應(yīng)用而開發(fā)。借助StuderSIM能全面定義從圖紙產(chǎn)生的工件,并能生成磨削循環(huán)所需的所有幾何數(shù)據(jù)。這一點,為陶瓷股骨頭加工創(chuàng)造了一個穩(wěn)定、高效、靈活的編程環(huán)境。
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咨詢電話:13522079385

       S131R在實現(xiàn)弧面磨削的同時,還具備測量功能。實踐證明,S131R不僅在醫(yī)療器械加工方面(如陶瓷或鈦合金類人工關(guān)節(jié)等)擁有強大優(yōu)勢,在采用超硬材料(如工業(yè)陶瓷、藍寶石和硬質(zhì)合金)的鐘表、模具制造、液壓零件等行業(yè)都具有廣泛應(yīng)用。
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      03 穩(wěn)定可靠基因,筑起生命質(zhì)量防線
  STUDER這套陶瓷股骨頭磨削解決方案,
  是否能達到其高精度和高質(zhì)量要求呢?
 
  經(jīng)過磨削外錐面和端面、磨削內(nèi)錐面、磨削球面、測量的試磨過程,我們對試磨后的陶瓷股骨頭進行測量。
 
        結(jié)果顯示,其磨削后球面圓度1-2μm,外球面表面光潔度小于Ra0.1。磨削后形位精度能夠滿足圖紙要求,磨削結(jié)果遠超客戶3μm預(yù)期。
 
  除陶瓷股骨頭外,STUDER在人工關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)及植入物方面,也都有最新的高精度加工解決方案。
 
  隨著生命科學以及醫(yī)療行業(yè)的快速發(fā)展,聯(lián)合磨削集團將迎難而上,積極創(chuàng)新與突破,為守護生命質(zhì)量而不斷奔跑。

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