فرز CNC باز 420J2 و 17-4PH قطعات یدکی پزشکی فولاد ضد زنگ سخت شده یک سرویس تولید پیشرفته و دقیق است که به تولید اجزای پیچیده، سبک وزن، اما از نظر ساختاری قوی برای دستگاه های پزشکی با کارایی بالا اختصاص دارد. با استفاده از سختی برتر و مقاومت در برابر سایش فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی 420J2 و سختشدن رسوبی 17-4PH، این فرآیند شامل ماشینکاری کاهشی دقیق برشهای داخلی پیچیده، شبکهها، شبکهها و ساختارهای اسکلتی است. این طرحهای «باز» جرم را کاهش میدهند، امکان عبور مایع/گاز را فراهم میکنند، امکان ادغام با سایر اجزا را فراهم میکنند و استحکام ضروری را حفظ میکنند. قطعات با تلرانسهای در سطح میکرون ماشینکاری میشوند و آنها را برای کاربردهای حیاتی در ابزارهای جراحی، ایمپلنتها و تجهیزات تشخیصی که در آن دقت، دوام و پیچیدگی عملکرد مورد نیاز است، ایدهآل میکند.
پردازش محصول
انتخاب مواد و عملیات حرارتی قبل از ماشینکاری:
420J2: در شرایط آنیل شده عرضه می شود. قطعات به شکل نزدیک به خالص ماشینکاری میشوند، سپس تحت سختشدن و تمپرینگ خلاء قرار میگیرند تا به سختی نهایی (50-55 HRC) برسند.
17-4PH: در حالت محلول تصفیه شده (شرایط A) عرضه می شود. قطعات در این حالت نرم به ابعاد نهایی ماشینکاری میشوند، سپس تحت سختشدن رسوبی (پیری، به عنوان مثال، H900) قرار میگیرند تا به استحکام بالا (تا 40-45 HRC) برسند.
راهاندازی فرز CNC چند محوره دقیق: قطعات خام حرارتدیده (420J2) یا نرم (17-4PH) در مراکز فرز CNC 3+2 محور یا 5 محور همزمان با دقت بالا ثابت میشوند. استراتژیهای فیکسچر برای دیوارههای نازک و ساختارهای باز برای جلوگیری از لرزش و لرزش بسیار مهم هستند.
ماشینکاری پیچیده باز (فرآیند اصلی): با استفاده از فرزهای انتهایی با قطر کوچک و بلند (تا 0.3 میلیمتر)، هندسههای داخلی پیچیده ماشینکاری میشوند. این شامل:
ایجاد ساختارهای مشبک داخلی و الگوهای لانه زنبوری.
ماشینکاری دندههای نازک، تیرها و وبهای پشتیبانی.
تشکیل پنجرههای دقیق، برشهای بزرگ و سوراخهای عبوری با محیطهای پیچیده.
دستیابی به حفرههای عمیق و برشهای زیرین در یک راهاندازی واحد.
عملیات حرارتی پس از ماشینکاری (برای 17-4PH): پس از فرز دقیق، اجزای 17-4PH تحت سختشدن رسوبی (پیری) قرار میگیرند. کنترل دقیق دما برای به حداقل رساندن اعوجاج ساختار باز ظریف حفظ میشود.
تسکین تنش و تثبیت حرارتی (اختیاری): برای قطعات فوقالعاده دقیق، ممکن است یک تسکین تنش با دمای پایین یا عملیات برودتی اعمال شود تا از پایداری ابعادی طولانیمدت اطمینان حاصل شود.
میکرو-برادهبرداری و فوقالعاده پرداخت: تمام لبهها و سطوح داخلی باز با استفاده از تکنیکهای تخصصی (اولتراسونیک، الکتروشیمیایی) با دقت برادهبرداری میشوند. سپس قطعات تحت الکتروپولیشینگ یا انفجار میکرو-ساینده قرار میگیرند تا به یک سطح صاف، تمیز و زیست سازگار دست یابند.
اندازهگیری و بازرسی پیشرفته: قطعات با استفاده از روشهای غیر تماسی مانند اسکن نوری سه بعدی یا اسکن میکرو-CT بازرسی میشوند تا هندسه داخلی، یکنواختی ضخامت دیواره و دقت ابعادی بدون آسیب رساندن به ویژگیهای ظریف تأیید شود.
کاربردهای محصول
ابزارهای جراحی کم تهاجمی: فکهای سبک وزن و باز برای فورسپس، سبد برای بازیابی سنگ و اجزای مفصلی برای ابزارهای آندوسکوپی.
ایمپلنتهای ارتوپدی و ستون فقرات (غیر باربر): ساختارهای متخلخل پیچیده یا بخشهای مشبک در داخل قفسهای فیوژن، مشهای نگهداری پیوند استخوان یا صفحات سفارشی طراحی شده برای رشد استخوان.
ایمپلنتها/راهنماهای دندانی و CMF: راهنماهای جراحی مخصوص بیمار با برشهای پیچیده برای آبیاری یا تجسم، یا چارچوب برای پروتزها.
اجزای دستگاه تحویل دارو: مکانیسمهای داخلی با برشهایی برای کاهش وزن یا قرار دادن الکترونیک در پمپهای انسولین یا تزریقکنندههای خودکار.
تجهیزات تشخیصی و آزمایشگاهی: محفظههای فیلتر دقیق، نگهدارندههای نمونه یا پایههای حسگر با کانالهای داخلی یا طرحهای صرفهجویی در وزن.
پارامترهای فنی محصول (جدول دقیق)
دسته بندی
پارامتر
مشخصات / جزئیات
مواد
درجه های اولیه
فولاد ضد زنگ 420J2 (مارتنزیتی، برای لبه های سخت/برش بالا).فولاد ضد زنگ 17-4PH (سختشدن رسوبی، برای استحکام بالا به وزن و شکلهای پیچیده).
سختی نهایی
420J2: 50 - 55 HRC (سخت شده و تمپر شده).17-4PH: 40 - 45 HRC (شرایط H900).
ویژگی های کلیدی
استحکام بالا، مقاومت در برابر سایش عالی، مقاومت در برابر خوردگی خوب (17-4PH > 420J2)، زیست سازگاری طبق ISO 10993.
قابلیت های ماشینکاری
فرآیند اولیه
فرز CNC همزمان 5 محور برای کانتورهای سه بعدی پیچیده و حفره های عمیق.
ویژگی تخصصی
ماشینکاری ساختار باز/اسکلتی/مشبک.
حداقل قطر فرز انتهایی
0.3 میلی متر
نسبت ابعاد (عمق:عرض)
تا 15:1 برای شکافها/وبهای عمیق و باریک در کار باز.
دقت و تلرانس
تلرانس ابعادی استاندارد
±0.01 میلی متر
تلرانس با دقت بالا
±0.005 میلی متر در ویژگی های بحرانی و سطوح موقعیت یابی.
حداقل ضخامت دیواره/وب
0.15 میلی متر (قابل دستیابی، وابسته به طراحی)
تلرانس های هندسی
موقعیت واقعی، پروفیل و صافی در 0.01 میلی متر.
مشخصات قطعه
حداکثر پوشش قطعه
تا 150 میلی متر x 150 میلی متر x 100 میلی متر برای کار باز پیچیده.
پیچیدگی ویژگی داخلی
شبکههای سه بعدی کامل، کانالهای مارپیچی، برشهای زیرین و ساختارهای داخلی چند سطحی.
سطح و پایان
پایان ماشینکاری شده (Ra)
0.8 میکرومتر
گزینه های پرداخت نهایی
الکتروپولیشینگ (Ra < 0.4 میکرومتر، مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد)، ساتن میکرو-منفجر شده, غیر فعال سازی (طبق ASTM A967).
شرایط لبه
تمام لبه های داخلی/خارجی شعاع دار و براده برداری شده تا غیر تروماتیک باشند.
کیفیت و انطباق
روش بازرسی
اسکن نوری سه بعدی غیر تماسی، اسکن میکرو-CT برای تجزیه و تحلیل ساختار داخلی، CMM برای داده های بحرانی.
صدور گواهینامه مواد
قابلیت ردیابی کامل با گواهی تست آسیاب (MTC) طبق EN 10204 3.1 و گواهی عملیات حرارتی.
تمیزی و زیست سازگاری
تمیز شده مطابق با استانداردهای دستگاه های پزشکی (به عنوان مثال، پروتکل های تمیزی ISO 13485). گزارش های آزمایش زیست سازگاری موجود است.
پشتیبانی نظارتی
تولید شده تحت یک سیستم کیفیت مطابق با ISO 13485:2016. از اسناد فنی FDA 510(k) و CE MDR پشتیبانی می کند.