الصين الدقة CNC معالجة سبيكة التيتانيوم الثغرة تثبيت لوحة الغرسات الطبية تصنيع دراسة حالة

بصفتي فني تشغيل دقيق، سأشارككم حالة المعالجة الأخيرة لألواح تثبيت الكسور المصنوعة من سبائك التيتانيوم. تم تصميم هذه الدفعة من المنتجات لجراحة تثبيت كسور الوجه والفكين، مما يتطلب متطلبات دقة عالية للغاية و معايير توافق حيوي صارمة. من خلال مراكز تشغيل CNC ذات 5 محاور، حققنا معالجة تشكيل لمرة واحدة للأسطح المنحنية المعقدة، مما يوفر حلولًا موثوقة لتصنيع الغرسات الطبية.

تُستخدم ألواح تثبيت الكسور المصنوعة من سبائك التيتانيوم التي تمت معالجتها هذه المرة لإصلاح كسور الفك السفلي المفتتة، مع المتطلبات المحددة التالية:

• مواصفات المواد: سبائك التيتانيوم TC4 (Ti6Al4V) المتوافقة مع معايير GB/T13810 و ISO5832-3، والتي تتطلب شهادات مواد كاملة
• خصائص الأبعاد: طول اللوحة 8.5 سم، وعرضها 1.2 سم، وسمكها 0.3 سم، وتحتوي على 12 فتحة لولبية مع تفاوت مسافة الثقوب التي يتم التحكم فيها في حدود ±0.05 مم
• متطلبات السطح: خشونة السطح Ra≤0.8μm، بدون أي علامات أدوات أو نتوءات، وشطب الحواف أقل من 0.1 مم
• متطلبات خاصة: يجب أن تتناسب تمامًا مع المنحنى التشريحي لعظم فك المريض مع خطأ أقل من 0.1 مم
• وقت التسليم: اكتمال من استلام نموذج CAD إلى تسليم المنتج النهائي في غضون 72 ساعة

بناءً على خصائص ومتطلبات الجزء، قمنا بتطوير حل التشغيل التالي:

تخطيط مسار العملية:

• استخدام مركز تشغيل عالي السرعة JDGR400T ذو 5 محاور لإكمال جميع العمليات في إعداد واحد
• اعتماد استراتيجية ثلاثية المراحل "التخشين - شبه التشطيب - التشطيب"، مع الاحتفاظ ببدل تشطيب 0.15 مم
• اختر أدوات خاصة لخصائص سبائك التيتانيوم: مطحنة نهاية بأربعة حواف φ6 مم للتخشين، ومطحنة نهاية كروية φ2 مم للتشطيب

تصميم التركيبات:

• تصميم تركيبات فراغية خاصة لمنع تشوه الأجزاء ذات الجدران الرقيقة أثناء المعالجة
• اعتماد نظام تحديد المواقع المعياري الذي يدعم التغيير السريع أثناء الإنتاج المجمع

تحسين المعلمات:

• سرعة المغزل: 8000 دورة في الدقيقة للتخشين، 12000 دورة في الدقيقة للتشطيب
• معدل التغذية: 1500 مم/دقيقة للتخشين، 800 مم/دقيقة للتشطيب
• عمق القطع: 0.3 مم للتخشين، 0.05 مم للتشطيب

نقاط مراقبة الجودة:

• نظام قياس عبر الإنترنت يراقب الأبعاد الحرجة في الوقت الفعلي
• فحص كامل الحجم لكل منتج باستخدام CMM
• فحص بنسبة 100% باستخدام جهاز اختبار خشونة السطح

أثناء تنفيذ التشغيل، قمنا بتطبيق إجراءات صارمة لمراقبة الجودة:

مراقبة عملية التشغيل:

• استخدام أداة ضبط الأدوات الدقيقة لضمان طول الأداة وقطرها وتعويضها بدقة
• المراقبة في الوقت الفعلي لتغيرات قوة القطع لمنع التآكل المفرط للأداة
• استخدام سائل قطع خاص من سبائك التيتانيوم أثناء المعالجة، والتحكم في درجة الحرارة عند 25±5 درجة مئوية

عملية فحص الجودة:

• الفحص الشامل للقطعة الأولى: استخدم CMM لفحص جميع أوضاع الثقوب وأبعاد الكفاف
• تكرار فحص الدورية: أخذ عينات من الأبعاد الرئيسية كل 5 قطع معالجة
• معيار الفحص النهائي: فحص بنسبة 100% وفقًا لمعايير زراعة الأجهزة الطبية

سجل حل المشكلات:

• اكتشاف علامات ثرثرة طفيفة على سطح القطعة الثالثة: تم حلها عن طريق تعديل سرعة المغزل من 12000 دورة في الدقيقة إلى 10000 دورة في الدقيقة وزيادة معدل التغذية إلى 1000 مم/دقيقة
• انحراف عمودية فتحة المسمار: عملية حفر مُحسَّنة، باستخدام طريقة الحفر المنقاري المكتملة على ثلاث خطوات

التوثيق:

• سجلات كاملة لمعلمات المعالجة وبيانات الفحص لكل منتج
• توفير مجموعة كاملة من المستندات بما في ذلك شهادات المواد وتقارير عملية المعالجة وتقارير الفحص

حققت مهمة المعالجة هذه نتائج مهمة:

نتائج بيانات المعالجة:

• معدل اجتياز الأبعاد: 100% (جميع المنتجات الـ 12 تفي بمتطلبات الرسم)
• خشونة السطح: تم تحقيق Ra0.6-0.7μm، أفضل من متطلبات العميل Ra0.8μm
• وقت التسليم: تم الانتهاء منه قبل 8 ساعات من الموعد المحدد، دورة المعالجة الفعلية 64 ساعة

ملاحظات العملاء:

• أفاد الفريق الجراحي عن ملاءمة مثالية بين لوحة التثبيت وفك المريض، ولا حاجة إلى تعديل أثناء العملية
• أشاد الأطباء بشكل خاص بدقة فتحات البراغي، مما يضمن الدقة الاتجاهية لزرع البراغي
• الاتساق داخل الدفعة معترف به، اختلاف الأبعاد بين 12 منتجًا أقل من 0.02 مم

التحسين المستمر:

• بناءً على هذه التجربة، تم تحسين قوالب معلمات المعالجة للأجزاء ذات الجدران الرقيقة المصنوعة من سبائك التيتانيوم
• تصميم تركيبات الفراغ المحسّن، مما يقلل من وقت الإعداد بنسبة 30%

من خلال هذه الحالة، تحققنا من مزايا مراكز تشغيل CNC ذات 5 محاور في تصنيع الغرسات الطبية. تشمل عوامل النجاح الرئيسية لمعالجة ألواح تثبيت الكسور المصنوعة من سبائك التيتانيوم:

• تحسين العملية: اختيار الأدوات المعقولة ومعلمات القطع التي تتناسب مع خصائص سبائك التيتانيوم
• ابتكار التركيبات: تركيبات فراغية خاصة تضمن الاستقرار في معالجة الأجزاء ذات الجدران الرقيقة
• مراقبة الجودة: مراقبة العملية بأكملها لضمان الدقة الأبعاد وجودة السطح
• تعاون الفريق: التنسيق الوثيق بين روابط البرمجة والتشغيل وفحص الجودة

تعد إمكانية التشغيل الدقيق هذه مناسبة بشكل خاص لـ تصنيع الغرسات الطبية المخصصة، مما يتيح الإنتاج السريع لألواح التثبيت المتطابقة بناءً على بيانات الأشعة المقطعية للمريض. في المستقبل، سنقوم بمزيد من دمج تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد وتشغيل CNC لتوفير حلول تصنيع أكثر شمولاً للمجال الطبي.