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                    醫療生物陶瓷cnc加工刀具的優(yōu)化方案

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                    時(shí)間:2020-04-18

                    陶瓷對于中國人來(lái)講具有非常獨特的意義,古代中國生產(chǎn)的陶瓷用品在國外被當做稀世珍寶對待,這些陶瓷通常以日用器具的形式出現。隨著(zhù)時(shí)代的變遷,現在陶瓷已不僅限于日用范疇,它被廣泛應該于航天、軍事、通訊、化工、醫療等眾多前沿領(lǐng)域,這類(lèi)陶瓷我們通常稱(chēng)之為“工業(yè)陶瓷”、“特種陶瓷”、“先進(jìn)陶瓷”等,這些陶瓷制品往往對產(chǎn)品的精度、光潔度以及其他的一些物理性能要求比較高,要想加工好還是有一定難度。今天我們要講的是關(guān)于醫療陶瓷加工的一些問(wèn)題。

                      醫療上應用較多的是陶瓷植入物,加工此類(lèi)陶瓷構件一般要使用磨床、cnc等設備,經(jīng)過(guò)金剛石砂輪來(lái)完成磨削。然而金剛石砂輪在接近輪廓、型強及加工其他的復雜工件形狀方面能力有限,磨床則只能加工外形簡(jiǎn)單的構件,要想加工復雜構件就必須采用陶瓷cnc來(lái)完成。不過(guò)無(wú)論是磨床還是cnc都會(huì )遇到加工效率低的問(wèn)題,這也就導致了陶瓷植入物價(jià)格居高不下的一個(gè)主要原因。因此很多人受制于價(jià)格因素選擇由鈦合金或是其他材料的關(guān)節來(lái)替代。

                    陶瓷人造骨關(guān)節動(dòng)圖.gif

                           當前生產(chǎn)的絕大多數植入物均由鈦合金、鈷鉻合金或不銹鋼制成。最常用的植入物用于置換膝蓋和臀關(guān)節,但也廣泛用作股骨、關(guān)節及脛骨假體。

                           合金植入物與陶瓷植入物相比,使用壽命明顯縮短,并且在使用過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生其他的一些問(wèn)題,使得人們在的平均使用壽命取決于具體應用。植入物接受人的活動(dòng)越頻繁,植入物磨損就越快。某些情況下使用壽命僅為 10 年左右,而對于活動(dòng)較少的人來(lái)說(shuō),植入物壽命可能長(cháng)達 25 年。這意味著(zhù)對于接受金屬植入物的年輕人,最初的植入物很可能需要在其一生之中額外更換一兩次。需要注意的是,膝蓋和髖部置換這類(lèi)骨科手術(shù)的康復過(guò)程十分痛苦且漫長(cháng)。

                           對比陶瓷植入物,其平均壽命為 75 年,基本等于一個(gè)人的壽命。植入物接受人只需經(jīng)歷一次手術(shù)和一個(gè)恢復期。此外,不會(huì )像金屬植入物一樣因為磨損而在體內產(chǎn)生顆粒異物。

                           另一方面,只有可以經(jīng)濟高效地加工陶瓷材料,從而使其便于購買(mǎi)且價(jià)格合理時(shí),陶瓷植入物的優(yōu)勢才能變?yōu)楝F實(shí)。正是這一原因,制造商、大學(xué)及其他的研究機構一直在探索和試驗不同的制造方法,以期利用傳統的刀具成功加工陶瓷。截至目前,有一種激光加工方法取得了一些不錯的效果。

                           這種經(jīng)濟的陶瓷加工工藝的關(guān)鍵在于專(zhuān)門(mén)設計的刀片并以及大膽采用多功能機床上安裝的激光。該機床能將激光束精確定位在刀片前方,以塑化工件材料,使其易于切割。

                           經(jīng)濟性好的陶瓷加工刀具技術(shù)已開(kāi)發(fā)出了,包括聚晶金剛石 (PCD) 和立方氮化硼 (CBN) 刀具。其中 CBN刀具在多種陶瓷應用中展示了非凡的潛力。此外還測試采用超硬硬質(zhì)合金刀具來(lái)加工陶瓷?! ?/p>

                           目前為止,激光輔助加工技術(shù)已使制造商能夠成功地車(chē)削、銑削及螺紋加工氮化硅、鋯及氧化鋁等陶瓷材料。但最重要的是,該系統延長(cháng)了刀具壽命,縮短了這些材料的加工時(shí)間,同時(shí)能夠生產(chǎn)以前無(wú)法生產(chǎn)的工件?! ?/p>

                           開(kāi)發(fā)激光輔助加工技術(shù)的這些機構將會(huì )繼續加深對陶瓷切割工藝的總體了解,并會(huì )極大地推動(dòng)陶瓷在醫療行業(yè)以及汽車(chē)和航空發(fā)動(dòng)機的部件和軸承等其他領(lǐng)域中的使用。但目前必須進(jìn)行更多測試,以更好地了解刀具的刃口處理以及刀具與特定陶瓷材料之間的化學(xué)作用。進(jìn)一步測試還有助于提高激光的使用效率,從而更快地加熱陶瓷材料,并改進(jìn)工件需加熱部分的精度?! ?/p>

                           如果激光輔助加工技術(shù)仍以目前速度發(fā)展,如同二十年前硬車(chē)削取代磨削一樣,對陶瓷的切削加工將來(lái)很可能會(huì )取代金剛石砂輪磨削。盡管該方法仍處于初期階段,但在降低醫療植入物和用于工業(yè)陶瓷零件的制造成本方面已取得了具有里程碑意義的成果。

                    鑫騰輝數控品牌的陶瓷專(zhuān)用CNC機床,一直在市場(chǎng)上擁有非常優(yōu)異的表現。目前我們針對醫療陶瓷領(lǐng)域開(kāi)發(fā)了更專(zhuān)業(yè)的陶瓷CNC,不僅機床防護性能好,而且還能確保醫療陶瓷制品在加工過(guò)程中盡量少的收到外界因素的污染,確保醫療陶瓷高精密度、高安全性。獲取陶瓷cnc機床技術(shù)資料,請撥打15012558160許生。


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