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Jun 25, 2023

Schaftfräser liefern Präzision bei medizinischen Teilen

Arbeiten Sie mit einem Schneidwerkzeughersteller zusammen, der detaillierte Materialbeschreibungen mit Querverweisen anbietet, um das richtige Schneidwerkzeug für Ihre Anwendung auszuwählen. Die Geometrie, die am Schnitt geschliffen wird

Arbeiten Sie mit einem Schneidwerkzeughersteller zusammen, der detaillierte Materialbeschreibungen mit Querverweisen anbietet, um das richtige Schneidwerkzeug für Ihre Anwendung auszuwählen. Die Geometrie der geschliffenen Schneidkanten und Beschichtungen richtet sich nach dem verwendeten Material und der verwendeten Hartmetallsorte.

Bei der Herstellung von Formen für medizinische TeileEmuge-Franken Möglicherweise empfehlen Sie aufgrund der Steilheit einer Taschenwand einen Schaftfräser und für enge Konturen ein anderes Werkzeug. Diese Strategie definiert die optimale Anzahl von Spannuten am Werkzeug, z. B. die Verwendung eines 2-Schneiden-Schaftfräsers für eine tiefe, schmale Rippenschneidanwendung in einem medizinischen Formkern. Wenn die Formkomponente nach einem Wärmebehandlungsprozess bearbeitet wird, empfehlen wir ein Werkzeug, das einer Materialhärte von 60 Rc oder mehr standhält.

Definieren Sie den Prozess, da Lösungen anwendungsspezifisch sein können und es möglicherweise mehr als eine Option gibt. Unsere Werkzeugingenieure bieten Programmiervorschläge oder aktuelle Programmcodes und Werkzeugempfehlungen. Sie können Berichte mit Programmieranweisungen und Beispieltestschnitte mit Videodokumentation bereitstellen.

Traditionell sind Kugelkopffräser die Schneidwerkzeuge der Wahl, sie haben jedoch Einschränkungen, wenn eine umfassende Oberflächenbearbeitung erforderlich ist. Die Zustellung eines Kugelkopffräsers ist gering und beträgt zwischen 3 % und 5 % des Werkzeugdurchmessers. Daher sind mehr Durchgänge erforderlich, um eine optimale Oberflächengüte zu erzielen, wodurch das Werkzeug übermäßiger Belastung und Verschleiß ausgesetzt wird. Kleine Übergänge führen zu großartigen Oberflächenergebnissen, gehen jedoch mit längeren Zykluszeiten und einer kürzeren Werkzeugstandzeit einher.

Dieses Problem wird dadurch gelöst, dass nur ein Teil des Kreises (ein Kreissegment) auf dem Schaftfräser abgebildet wird. Das Design zeichnet sich durch große Radien im Schneidbereich aus und simuliert einen Kugelkopffräser mit einem Schneiddurchmesser von 12 mm bis 3.000 mm oder mehr, um hohe Zustellungen zu ermöglichen, die breite Materialstreifen schneiden, kürzere Werkzeugwege ermöglichen und so die Lebensdauer und Effizienz des Werkzeugs maximieren und Minimierung der Höckerhöhe. Bei der 5-Achsen-Bearbeitung bieten diese Schaftfräser Zykluszeitverkürzungen von mehr als 80 % und bis zu 50 % feinere Oberflächengüten.

Mithilfe dieser Kreissegmenttechnologie können Benutzer mit der tangentialen Ebenenbearbeitung sowohl vertikale und steile Bereiche eines Teils als auch flache oder flache Bereiche erreichen.

Für Hersteller von Knieimplantaten ist es typisch, Gussteile mit vorgegebenen Größen zu verwenden, die ein breites Spektrum an Empfängern abdecken. Bei der Bearbeitung von Implantaten werden die Gussteile in Übergröße hergestellt, um vor dem Polieren eine nahezu endgenaue Bearbeitung innerhalb der erforderlichen Toleranzen zu ermöglichen. Bei der Bearbeitung eines Implantats aus einem Knüppel ist jedoch aufgrund der unterstützenden Werkstückhalterung eine gute Kontrolle gegeben und die Werkzeugleistung ist vorhersehbarer.

Aufgrund der unterschiedlichen zu bearbeitenden Größen ist es üblich, ein Werkzeug zu verwenden, das den gesamten Größenbereich abdeckt. Ein Kugelfräser mit 6 mm Durchmesser und einer Nutlänge von 32 mm ist die einfachste Möglichkeit, die unterschiedlichen Größen von Knieimplantaten anzupassen. Auf Foto 1 ist eine Kugelmühle zu sehen, die die rechteckige Form in voller Tiefe profiliert und außerdem die mittlere Verbindungsbrücke 3D-flächig bearbeitet.

Wenn dieses Werkzeug in kleinere Implantatstrukturen eingreift, kann es zu einer Werkzeugablenkung kommen, die zu Rattern und einer verkürzten Werkzeuglebensdauer führt, und die Polierabteilung muss Oberflächenunregelmäßigkeiten manuell ausgleichen.

Aufgrund der unregelmäßigen Formen eines Gips-Knieimplantats kann die Bearbeitung schwierig sein. Einige medizinische Hersteller bieten maßgeschneiderte Knieimplantate an, was noch individuellere Anforderungen mit sich bringt. Ohne eine solide Lösung zur Werkstückspannung ist es nicht möglich, das volle Potenzial eines Schneidwerkzeugs auszuschöpfen, und die Vibration des Teils wird problematisch. Viele Hersteller medizinischer Implantate haben ihre eigenen Lösungen zur Werkstückaufspannung im eigenen Haus entwickelt oder sie mit der Herstellung der Vorrichtung an ein spezialisiertes Aufspannunternehmen ausgelagert.

Hybride additive Fertigung (AM) kombiniert selektives Laserschmelzen im Pulverbett mit Hochgeschwindigkeits-3-Achsen-Fräsen, integriert in einem Produktionssystem.

Die additive Fertigung der Strukturbauteilgeometrie kann während des Prozesses unterbrochen werden, um später schwer zugängliche interne Funktionsbereiche bearbeiten zu können. Dies ermöglicht höhere Oberflächenqualitäten als beim herkömmlichen Laserschmelzen im Pulverbett, stellt jedoch aufgrund der Art und Weise, wie das Teil entsteht, eine andere Herausforderung bei der Bearbeitung dar. Beispielsweise umfasste eine mit einem additiven/subtraktiven Verfahren hergestellte Form eine Schichtung von Material bis zu einer bestimmten Höhe und einer absichtlich übergroßen Menge an Ausgangsmaterial. Der Prozess ging dann dazu über, überschüssiges Material durch Fräsen auf die endgültige erforderliche Größe zu entfernen. Die additiven/subtraktiven Vorgänge wiederholten sich, bis jede Schicht fertiggestellt war.

Schneidwerkzeuge wurden weiterentwickelt, um den subtraktiven Teil des additiven Prozesses zu unterstützen und im Vergleich zum Schichtungsprozess geometrische Formen und Beschichtungen mit den abrasiven Eigenschaften und der Zähigkeit des Sinterns anzubieten.

Wählen Sie Schaftfräser mit den richtigen Geometrien, Werkzeugmaterialien und Beschichtungen aus, die für die Bearbeitung von Formen und Komponenten geeignet sind, die additiv gefertigt wurden.

VollhartmetallEmuge-Franken Mikro-Schaftfräser mit einem Durchmesser von nur 0,2 mm eignen sich für hochpräzise Bearbeitungsanwendungen in Materialien bis zu 55 HRC und können kleine Gravuren, Komponenten und Hohlräume mit unterschiedlichen Tiefen bearbeiten. Ein sich verjüngendes Halsdesign mit bis zu 10-fachem Durchmesser ermöglicht das Eindringen in tiefe Konturen, während die hohe radiale Biegefestigkeit wechselnden Belastungen der Schneidkante und des entlasteten Halses standhält. Die Mikro-Schaftfräser ermöglichen die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von 2D- und 3D-Konturen, werden in den Ausführungen Vierkant, Kugelkopf und Torus angeboten und bieten hochgenaue Maßtoleranzen von ±5 µm. Für Hitze- und Verschleißfestigkeit sorgt eine PVD-aufgetragene Dünnfilm-ALCR-Beschichtung, die die Standzeit des Werkzeugs erhöht.

CBN-Mikro-Schaftfräser bieten eine längere Werkzeugstandzeit für hochpräzise und genaue Bearbeitungsanwendungen in Materialien bis zu 66 HRC und erzeugen hochglanzpolierte Oberflächen ohne Nacharbeit.

Der Werkzeughalter ist entscheidend für den Erfolg einer Fräsanwendung. Herkömmliche Spannfutter, z. B. StandardER-SpannzangenhalteroderSide-Lock-Futter (Weldon)sind schon seit vielen Jahren erhältlich, aber ER-Spannzangen haben eine schwache Spannkraft und erzeugen aufgrund der radialen Seitenlast einen Rundlauffehler, während Spannfutter mit Seitenverriegelung eine schwache Rundlaufgenauigkeit und Vibrationsdämpfung aufweisen.Schrumpfen (Schrumpfen) ist beliebt, mit gutem Rundlauf- und Auswuchtverhalten, zeichnet sich jedoch nicht durch eine hervorragende Vibrationsdämpfung aus, die oft durch die maximale Vorschubgeschwindigkeit begrenzt wird. Verbesserthydraulische Spannfutterbieten aufgrund des Ölpakets eine gute Dämpfung, Einschränkungen bestehen jedoch in der maximalen dynamischen Klemmkraft und die meisten verfügen über keine Auszugssicherung.

Emuge FPC-Halter , ein mechanisches System mit einem Schneckengetriebe, das eine spezielle Spannzange mit hoher Übersetzung in eine flache, abgewinkelte Kegelspannzange zieht, erfüllt die meisten Anforderungen. Die Spannkräfte sind sehr hoch und unabhängig von den Toleranzen des Werkzeugschafts, die Rundlaufabweichung beträgt 3 µm. Eine einfache Konstruktion zur Verhinderung des Herausziehens von Werkzeugen unter Verwendung einer vorhandenen Weldon-Fläche ist bei fast jeder Werkzeugmarke zu finden.

Für Mikro-Schaftfräser-Anwendungen,Emugebietet FPC-Mikrofutter-Werkzeughalter mit schlankem Design für schwer zugängliche Bereiche sowie hohem Spannmoment und hoher Genauigkeit.

Emuge-Franken USA

Über die Autorin: Elizabeth Engler Modic ist Herausgeberin von TMD und kann unter [email protected] oder 216.393.0264 erreicht werden.

Ovale und konische Mühlen– Gebogene Formen wie Klingen, Taschen mit geraden Wänden

Fassdesign– Bietet Flankenfräsen an den Seiten von Spiralnuten, ähnliche Anwendungen

Linsenform– Enge Kanäle, landet auf Schimmelpilzen

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