因為新冠狀肺炎的爆發(fā)，醫(yī)療器械設備的需求量在全球呈現(xiàn)指數(shù)增長的態(tài)勢。
醫(yī)療器械制造商們也在持續(xù)尋覓更佳的車削中心及刀具以提升其競爭優(yōu)勢，這也成為刀具業(yè)增長的一大重要的渠道。難加工的材料、復雜的工件形狀以及頻繁的小批量生產(chǎn)對用于加工專業(yè)醫(yī)療器械的刀具提出了很高的要求，在新的世界經(jīng)濟一體化浪潮中，全球制造業(yè)加速向中國大陸地區(qū)轉移已是大勢所趨，中國也將逐步發(fā)展成為世界級的制造業(yè)基地。
“全球通用機械、汽車、航空航天、能源、醫(yī)療、軌道交通、模具機床等行業(yè)都離不開刀具裝備?！睆慕窈蟀l(fā)展趨勢來看，全球刀具市場未來5年預計年增長3%~5%，按這樣的增長速度，我們仍然穩(wěn)居世界第一把交椅。從國內刀具的供應來看，國產(chǎn)刀具占據(jù)主流地位，達65%。
一、醫(yī)療器械行業(yè)對專業(yè)的精密刀具提出了新要求
難加工的材料、復雜的工件形狀以及頻繁的小批量生產(chǎn)對用于加工專業(yè)醫(yī)療器械的刀具提出了很高的要求。如移植產(chǎn)品和假肢，在成功的外科手術中起著十分重要的作用，可幫助外科醫(yī)生實現(xiàn)最佳的醫(yī)療效果。加工醫(yī)療器械的刀具在很大程度上決定著醫(yī)療器械的質量。
刀具在醫(yī)療器械制造中的用途是多樣廣泛的，可以加工大型設備(如電腦X線斷層攝影機)外殼類較簡單的工件，而對于移植產(chǎn)品或用于修復顱蓋骨或治療骨折的工件生產(chǎn)則更富有挑戰(zhàn)性。
1.精密——最基本的要求
微米范圍內的公差在醫(yī)療行業(yè)很常見，選擇正確的刀具需要敏銳的洞察力和豐富的經(jīng)驗。一方面，即使鉆削小孔也需要使用潤滑劑減小摩擦，可靠地散熱和處理刀刃處的細鐵屑;另一方面，在生產(chǎn)尖端醫(yī)療器械時(無毛刺)時需要使用鋒利且運轉平穩(wěn)的切削刀具以獲得高質量的表面。常用切削工具是高速鋼鉆頭或整體硬質合金鉆頭。
例如，東莞兆恒鉆頭針對如鈦、不銹鋼、貴金屬甚至復合材料等難加工材料進行加工，鉆頭的直徑可達0.1mm。
2.銑削和鉆孔
由于設計的獨特性，超長內冷瘋狂鉆在每階段鉆削過程中，以及在所有材料的應用中，所產(chǎn)生的切屑都很短，并且不會產(chǎn)生卷繞。超長內冷瘋狂鉆，鉆孔深度可達50倍徑。采用特殊定制涂層，進一步保證其卓越的切削條件和刀具壽命，操作簡單及高精度確保無故障的經(jīng)濟鉆削。
3.定制復合刀具方案節(jié)省時間和金錢
與從事其他行業(yè)的公司一樣，從事醫(yī)療行業(yè)的公司也面臨著日益增長的成本壓力。一個公司要想立足于競爭激烈的國際化大舞臺，就必須以低成本生產(chǎn)出高質量的產(chǎn)品。對于移植產(chǎn)品(一般由高合金鋼、鈦或鈦合金制成)而言，特殊的材料以及復雜的工件幾何形狀對產(chǎn)品的精確性提出了很大的挑戰(zhàn)。
針對某些加工，以前可能需要三把標準刀具，但現(xiàn)在只需要一把復合刀具，以一道工序代替以往的三道工序，從而節(jié)省了時間和成本。
??比如，加工1500個工件，每一工件節(jié)約2分鐘，就可以節(jié)約50小時的機器工時。
二、醫(yī)療器械產(chǎn)品加工難點分析
1.難加工的鈦合金材料
90%的醫(yī)療器械植入部件由Ti6Al-4V鈦合金制成，源于輕質、高強度及高的生物相容性，鈦合金6AL-4V成為醫(yī)用植入器械的最常用的材料。鈦合金6AL-4V通常用于髖關節(jié)、骨螺釘、膝關節(jié)、接骨板、種植牙、脊椎連接元件的制作。鈦合金具有加工硬化的特性。加工過程剪切角大，產(chǎn)生的切屑薄，并在刀具上形成相對小的接觸區(qū)域。另外，加工過程中高的切削力，結合切屑流動時的摩擦力，將綜合導致刀具局部切削熱過高。而鈦合金熱傳導性差，令切削熱不能很快地傳導出去。于是，大量的切削熱集中于切削刃及刀具表面。高的切削力，切削熱會綜合引起月牙洼的產(chǎn)生，并引起刀具的快速失效。
相對低的彈性模量，使得鈦合金相對于鋼彈性更佳。因此，應避免切削力過大，以保障工件的反彈小。薄壁件在刀具壓力下有變形的趨勢，引起震顫、摩擦甚至公差問題。解決問題的關鍵是保證整個系統(tǒng)的剛性，采用鋒利切削刃、正確的幾何形體的刀具是非常必要的。另外，鈦合金具有在高溫下與切削刀具發(fā)生化學反應合金化的趨勢，其切屑有焊接到刀具表面的趨勢。
2.可靠緊湊的機床夾具
醫(yī)療器械加工設備需要能加工由難加工材料(如鈦合金或不銹鋼)制成的、精度要求高的小而復雜的零件，像加工骨頭及關節(jié)的替代件就相當復雜。由于被加工材料的切削性能差，毛坯通常為棒料——這意味著大量金屬需要被去除。因此，一部分零件被鑄造成接近成品的形狀，但這也增加了麻煩——需要制造復雜而昂貴的夾具。增加加工復雜性的另一因素是公差范圍窄。
醫(yī)療器械零部件工件材料、加工精度、表面光潔度等要求高，這就要求加工系統(tǒng)可靠性高。從而，也就對機床、夾具、刀具、CAM軟件等提出了極高的要求。工件通常在瑞士自動車床、多主軸機床和回轉工作臺等先進的醫(yī)療器械加工設備上加工。這些機床的特點大都是尺寸非常小、結構非常緊湊。
醫(yī)療器械零部件加工的特點及其要求，無疑推動了加工技術以及解決方案的發(fā)展，以提高中小企業(yè)加工醫(yī)用器械的競爭力及生產(chǎn)效率。
3.穩(wěn)定高效的刀具
一般來說，醫(yī)療器械行業(yè)與其他機械加工行業(yè)有三點不同：
第一，對機床的要求比較高。像瑞士自動車床、多主軸機床和回轉工作臺等先進的醫(yī)療器械加工設備，與通?？吹牡募庸ぶ行募败嚧餐耆煌麄兊某叽绶浅Ｐ?、結構非常緊湊。順應這樣的要求，刀具的結構也需要有特殊的設計，要求刀具的尺寸也要很小，同時還要保證刀具的剛性。
第二，對加工效率要求高。對于醫(yī)療器械而言，最看重的就是加工效率，也就是加工節(jié)拍，要求在最短的時間內，能夠更換刀片。此外，要求刀具的壽命要盡可能的穩(wěn)定、盡可能的長。應盡可能采用高品質的刀具，兼具涂層、刃口、斷屑槽型、刀具結構形式的整體配合的。這樣，才能保證機床24小時運轉，才能以非常高的生產(chǎn)效率與市場上其他的競爭對手進行競爭，從而取得競爭優(yōu)勢。
第三，從工件本身來說，與其他機械零部件有著很大的區(qū)別。植入人體的醫(yī)療器械首先要求表面光潔度非常好，精度非常高，不能有任何偏差，這就需要刀具從刀片結構的設計到刀片涂層的設計都要滿足很高的加工要求。此外，還包括刀片的重復定位精度，在保證效率提高的同時不能忽視高質量的要求。
4.完整的解決方案
東莞兆恒深入分析了醫(yī)學器械工業(yè)植入物的特點，以提高這些非常關鍵的元件的加工性。為配合此類零件制造商采用他們已有的生產(chǎn)設備，東莞兆恒17年來一直與全球著名的醫(yī)療設備制造商一起為全球的醫(yī)療行業(yè)提供更高精度的設備，用高、精、尖產(chǎn)品服務于社會。