가공 실수 방지

의료 산업의 부품 절단은 수술과 매우 유사합니다. 성공하면 보람이 있지만 수술이 어려울 수 있습니다. 복잡한 부품 설계 및 사양은 물론 식품의약국(FDA)과 같은 규제 기관의 엄격한 요구 사항으로 인해 문제가 발생합니다. 따라서 외과의사와 마찬가지로 병원에서도 의료 수술을 만족스러운 결과로 이끌어내기 위해서는 특별한 지식, 도구, 기술 및 관행이 필요합니다.

의료 부품을 가공하는 공장이 직면한 주요 과제 중 하나는 다양한 재료를 다루는 방법입니다. 예를 들어, 척추 임플란트는 티타늄이나 스테인레스강과 같은 일반적인 재료로 만들어졌다고 캘리포니아주 링컨에 있는 초경합금 절삭공구 제조업체인 RobbJack Corp.의 엔지니어링 부사장인 Mike MacArthur는 말했습니다. 그러나 이제 이러한 임플란트의 재료에는 폴리에테르에테르케톤과 같은 폴리머와 의사가 이를 통해 치유 조직의 진행 상황을 확인할 수 있는 투명 옵션이 포함됩니다.

"그래서 우리는 이러한 독특한 재료를 절단하기 위해 특수한 형상을 개발했습니다"라고 그는 말했습니다.

RobbJack은 또한 눈에 이식된 안구내 렌즈를 가공하는 도구도 만듭니다. 이 렌즈는 단단하고 견고한 플라스틱으로 만들어졌습니다. 그러나 현재 MacArthur는 렌즈를 접을 수 있어 환자의 눈에 더 쉽게 장착할 수 있는 부드럽고 유연한 폴리머를 선택한 재료라고 말했습니다.

Star Cutter의 맞춤형 소직경 솔리드 초경 스텝 및 트위스트 드릴은 의료 부품을 가공하는 데 사용됩니다. 스타커터의 이미지 인용

"그것은 환자에게 유익하다"고 그는 말했다. "그러나 이렇게 부드럽고 고무 같은 종류의 재료를 절단하는 것은 매우 어렵습니다."

이 응용 분야의 요구 사항을 충족하기 위해 RobbJack은 "초광택 마감 처리와 매우 날카로운 절단 모서리를 갖춘" 직경 0.254mm(0.01") 범위의 도구를 만든다고 MacArthur는 말했습니다.

금속의 경우, 최근 몇 년 동안 의료 산업에서 인기를 얻고 있는 금속으로는 유연한 니티놀과 내부식성 BioDur가 있습니다. 이러한 재료의 특성은 의료 기기 및 임플란트에 유용하지만 기존 재료보다 마모성이 더 높다고 미시간 주 Wixom에 있는 NTK Cutting Tools USA의 스위스 응용 프로그램 관리자인 Steve Easterday는 말했습니다.

코팅 고려 사항

NTK Cutting Tools는 절단이 어려운 재료를 위한 다층 물리적 기상 증착 도구 코팅에 중점을 두고 있습니다. 두꺼운 질화 티타늄 코팅이 티타늄 실 훨링 작업에는 적합할 수 있지만, Easterday는 연마성 BioDur 또는 니티놀 절단에는 충분하지 않다고 말했습니다.

이러한 재료를 가공하는 데 사용되는 도구의 경우 "우리는 TiN 코팅을 한 다음 티타늄 알루미늄 질화물 코팅으로 층을 이루어 내마모성을 높일 수 있습니다"라고 그는 말했습니다.

PVD 코팅은 상대적으로 두꺼울 수 있지만 Easterday는 PVD 공정이 여전히 화학 기상 증착 코팅보다 얇은 층을 생성한다고 지적했습니다. 이로 인해 PVD 코팅은 작은 의료 부품을 절단하는 데 필요한 날카로운 모서리 인서트에 더 적합합니다.

작은 부품을 회전할 때는 "공구 압력을 줄이고 절단을 더 자유롭게 하기를 원하기 때문에 날카로움이 가장 중요합니다"라고 그는 말했습니다.

코팅 외에도 Easterday는 의료 가공에 종사하는 작업장에게 이송과 속도에 세심한 주의를 기울일 것을 권고합니다. 예를 들어 티타늄 뼈 나사 절단에서 니티놀 및 BioDur와 같은 더 단단한 재료로 만들어진 의료 부품으로 전환할 때 적절한 양의 열을 칩에 전달하려면 분당 표면 피트와 이송 속도를 변경해야 한다고 그는 말했습니다. 니티놀 선삭 시 그는 SFM으로 시작하고 티타늄에 사용되는 것보다 훨씬 낮은 이송 속도를 권장합니다. 어떤 경우에는 재료의 길이와 직경, 절단 깊이에 따라 공정이 진행되면서 초기 매개변수를 조정해야 할 수도 있습니다.

"이 이국적인 재료의 피드와 속도에 대해서는 실제로 아무것도 기록되어 있지 않습니다"라고 그는 말했습니다. "제대로 하려면 거기에 들어가서 조정해야 합니다."

가공 공정이 진행됨에 따라 의료 부품에 사용되는 대부분의 재료는 가공 경화되는 경향이 있다고 미시간주 파밍턴 힐스에 있는 도구 제조업체인 Star Cutter Co.의 응용 엔지니어인 Gary McCarel은 말했습니다. 따라서 그는 안정적인 공정, 즉 일관된 공급 속도가 있는 공정을 갖는 것이 중요하다고 말했습니다. 예를 들어, 컷에는 드웰이 없어야 합니다.