Когато пациент с остеоартрит възстанови стабилна подвижност след поставяне на изкуствен тазобедрен став, това е доказателство за безброй технологии за прецизно производство. В областта на ортопедичните медицински устройства, центровете за обработка тип Mill-Turn, с присъщи им предимства, се превръщат в ключова сила за подобряване на качеството на продукта и за стимулиране технологичните иновации.
Уникални предизвикателства в производството на ортопедични устройства
Ортопедичните медицински устройства директно влияят на здравето и качеството на живот на пациентите, което налага строги изисквания към производството. Продукти като изкуствени стави и импланти за гръбначен стълб трябва не само да осигуряват прецизно съвпадане с човешките кости, но също така да притежават отлична биосъвместимост и механични свойства.
Често използваните материали като титанови сплави и сплави от кобалт-хром-молибден отговарят на изискванията за биосъвместимост, но създават значителни предизвикателства при обработката. Тези материали, характеризиращи се с висока якост и здравина, често водят до проблеми като излишни сили при рязане и лоша топлопроводимост по време на обработката, което поставя сериозни изисквания към производителността на машините. Освен това ортопедичните устройства обикновено имат сложни криволинейни повърхности и сложни структури – като сферичните повърхности на изкуствени стави и винтовете на гръбначни винтове – което изисква прецизност на обработката на ниво микрометър.
Традиционните методи на обработка включват множество етапи на затегчване, които не само са неефективни, но и податливи на натрупване на грешки, което не отговаря на изискванията за висока прецизност на ортопедичните устройства. Появата на центрове за комбинирана обработка (мил-търн) е дала ефективно решение на тези предизвикателства.
Особени предимства на центровете за комбинирана обработка
Центровете за фрезерно-зъбни операции интегрират няколко технологиите за обработка - включително обработка на вала, фрезоване и пробиване - което позволява повечето или всички операции по обработката на дадена част да се извършат при едно затегнато залавяне. Това принципно намалява грешките, причинени от многократни залавяния. Възможността за свързване на няколко оси позволява прецизна обработка на сложни криволинейни повърхности, което прави сложните конструкции на ортопедични устройства вече не толкова трудни за производство.
Вземете като пример изкуствени тазобедрени стави: феморалният кондол има сложна криволинейна повърхност, която трябва напълно да съответства на човешките кости. Чрез координиране на движението на няколко оси, центровете за фрезерно-зъбни операции могат да извършат обработка на криволинейни повърхности в една операция, постигайки точност на обработката от ±0.005 мм и шероховатост на повърхността Ra 0.8 μm или по-ниска - значително намалявайки риска от следоперативни износвания.
В отношение на обработката на материали, фрезови-токарни центрове са оборудвани с напреднали системи за числено управление, които автоматично настройват параметрите на рязане (като скорост на рязане и скорост на подаване) въз основа на свойствата на различните материали. Това ефективно решава предизвикателствата при обработката на труднообработваеми материали като титанови сплави. Междувременно, високата статична структура и стабилната задвижваща система на машината осигуряват стабилност при обработка, минимизирайки влиянието на вибрации върху точността на обработката.
Трансформация в ортопедичното здравеопазване
Прилагането на фрезови-токарни центрове не само е подобрило качеството и ефективността при производството на ортопедични медицински устройства, но и е стимулирало развитието на персонализираната медицина. С интегрирането на технологии за 3D печат и фрезови-токарни машини, лекари могат да изработват индивидуално ортопедични импланти въз основа на данни от КТ скенер на пациентите.
Първо, използва се 3D печат за производството на заготовки за персонализирани импланти, които след това се обработват с прецизност чрез комбинирани токарно-фрезови центри. Този подход осигурява както идеално прилягане между импланта и костите на пациента, така и съответствие с изискваните механични свойства. Този персонализиран метод на производство е прилаган в области като реконструкция на таза и корекция на сколиоза, което значително подобрява успеха на операциите и качеството на живот на пациентите след операцията.
Горчиви новини
