Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Stále vyšší požadavky průmyslu medicíny
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Stále vyšší požadavky průmyslu medicíny

Průmysl výroby pro medicínské účely je z globálního hlediska jeden z nejrychleji se rozvíjejících sektorů. V roce 2015 představoval více než 10 % objemu světových aktivit strojního obrábění. Požadavky na výrobu malých, složitých a přesných dílů medicínského průmyslu, které jsou často vyráběny z těžkoobrobitelných materiálů, se přitom neustále zvyšují.

Hovoříme-li o medicínském průmyslu, nejedná se jen o výrobu přístrojů, lékařských a chirurgických nástrojů či ortopedických pomůcek, ale také o spoustu chirurgických implantátů. To představuje mnoho tvarově složitých a komplikovaných malých dílů, čímž vzrůstají požadavky na nové typy mininástrojů pro strojní obrábění. K tomu přistupuje problematika obrobitelnosti ušlechtilých materiálů, které jsou pro výrobu přístrojů i implantátů z důvodů bezproblémové reakce v lidském organismu používány. S vědomím všech požadavků a úskalí tohoto odvětví se i vývojáři firmy Iscar snaží přinášet na trh kovoobrábění nové a vhodné nástroje či alespoň své stávající vhodně modifikovat a ještě lépe uzpůsobit pro oblast výroby pro medicínský průmysl.

Iscar ve snaze soustředit se na optimalizaci některých klíčových aplikací obrábění soustředil svou pozornost při vývoji nástrojů především na tyto důležité oblasti:

  • použití nejvhodnějších materiálů;
  • volba správného povlaku;
  • vývoj optimální geometrie břitu;
  • vývoj extrapevného a bezpečného upnutí VBD v držáku.

Nástroje řady Cut-Grip

Nové soustružnicko-zapichovací nástroje GEHSR/L-SL s oboustranným mechanismem upnutí destičky jsou inovovanou verzí dřívějších držáků GEHSR/L pro švýcarské automaty. Nově vyvinuté držáky přinášejí uživatelsky výhodný systém upnutí vyměnitelné destičky v lůžku z pravé nebo levé strany u stejného držáku. Cílem bylo především rychlé a bezpečné upnutí VBD s vyloučením potřeby vyjímat k tomuto účelu nožový držák ze stroje a ušetřit tak čas. Utahováním závrtného šroubu vpředu s kuželem do vertikálně uloženého kolíku s bočním otvorem dochází k tahu na kolík ve vertikálním směru a ten svým osazením přitahuje čelist svírající vyměnitelnou destičku. Mechanismus konstrukce držáku je znázorněn na obrázku.


Soustružnicko-zapichovací nástroje GEHSR/L-SL s oboustranným mechanismem upnutí destičky

Nožové držáky jsou nyní vyráběny ve čtvercových průřezech 10, 12 a 16 mm s možností použití destiček GEPI a GEMI s různými utvařeči v šířkách 2,2 a 3,2 mm nebo v šířkách 2 a 3 mm v plnorádiusovém provedení. Ty jsou s výhodou používány při soustružení malých dílů, kdy je maximálně žádoucí nízký řezný odpor. Krátká hlava nožového držáku garantuje vysokou tuhost a stabilitu obrábění. Předpoklad stability umožňuje aplikace s vyššími řeznými rychlostmi a dosažení kvality obráběného povrchu. Jako další inovaci a přizpůsobení těchto nástrojů možnostem obrábění problematických materiálů nabízí Iscar možnost volby nožových držáků s vysokotlakým chlazením. Míru přínosu vysokotlakého chlazení při obrábění titanů, inconelů a podobných materiálů asi není třeba dále více rozebírat.


Břitové destičky GEPI a GEMI pro nástroje GEHSR/L-SL

Nožové držáky mají tři volitelné vstupy přívodu chlazení, které lze v případě potřeby volit podle polohy nástroje ve stroji.


Nožové držáky GEHSR/L-SL mají tři volitelné vstupy přívodu chlazení.

Swisscut Innoval

Inovací upínacího otvoru destiček typu Swisscut vznikla řada nástrojů Swisscut Innoval. U těchto nástrojů lze destičku nejen upínat z pravé i levé strany držáku, ale díky oválnému upínacímu otvoru není pro její vyjmutí a otočení ani třeba vyjímat šroub ven ze závitu. Šroub stačí částečně vyšroubovat, čímž se umožní náklon destičky, a tu lze pak sejmout, otočit a stejným způsobem nasadit a utáhnout v držáku. Tím je umožněna rychlá a bezpečná výměna destičky bez nebezpečí ztráty upínacího šroubu. Říká se tomu „obrábět inteligentně“.


Nástroje Swisscut Innoval umožňují upínání destičky z obou stran držáku.

Speciální šroub má z jedné strany vylisovanou hvězdici Torx a z druhé šestihran na imbusový klíč. Do krabičky s držákem tak přibyl jeden díl montážního nářadí. To přeci za výhodu rychlé a bezpečné výměny destiček přímo ve stroji stojí.

Nožové držáky v pravém či levém provedení (SCHR/L) se vyrábějí v průřezech od 8 x 10 mm do 16 x 16 mm a jsou vhodné pro výrobu minidílů na malých strojích švýcarského typu. I zde je možná volba nožových držáků s přívodem vysokotlakého chlazení až do 340 barů. Příslušné držáky v průřezech 12 x 12 mm a 16 x 16 mm mají na konci označení příponu JHP.

Vyměnitelné destičky pod označením SCIR/L se vyrábějí pro aplikace zapichování, upichování, soustružení a závitování.


Bezpečná výměna břitové destičky v držáku Swisscut Innoval.

Piccoace

Přesnost, tuhost a flexibilita – to jsou vlastnosti mininástrojů pro vnitřní soustružnické operace. Potřebám medicínského průmyslu jsou na trhu podřízeny i nástroje řady Picco a novější Piccoace. Jsou to monolitní karbidové nože pro ty nejmenší vnitřní operace soustružení, zapichování a závitování již od vnitřních průměrů 4 mm. Na základě potřeby praxe vyšší tuhosti a orientace nástroje v držáku Iscar inovoval držáky a vznikl tak systém Piccoace.

 


Systém Piccoace s monolitními karbidovými noži pro ty nejmenší vnitřní operace soustružení, zapichování a závitování

 

Nový držák opět snižuje nevýrobní časy potřebné na výměnu a seřízení rozměru nástroje. Karbidový vnitřní nůž se upíná do dutiny držáku, kde je ustavena jeho poloha v radiálním i axiálním směru s opakovatelnou přesností na 0,005 mm. Speciální plochý klíč umožňuje utahování upínací hlavice držáku a jeho přesazení v malém kroku. To vše opět i ve stísněných pracovních prostorech švýcarských automatů.

Stávající řada nástrojů Piccocut byla doplněna o karbidové nože pro vnější a vnitřní čelní zapichování podél čepu. Nože se zpevněnou konstrukcí se vyrábějí v šířkách 3, 4 a 5 mm pro hloubku zápichu až 40 mm, minimální průměr předvrtaného otvoru je 16 mm. V sortimentu jsou i verze s plným rádiusem. Dva chladicí otvory, které přivádějí kapalinu k řezné hraně a podél úhlu čela, jsou dimenzovány až do tlaku 100 barů. Jakost karbidu IC1008 s PVD povlakem dovoluje obrábět široké spektrum materiálů při různých řezných rychlostech.
 

 


Řada nástrojů Piccocut

Nevšední tvar a konstrukce destiček Mincut

Řada nástrojů Mincut už svým názvem naznačuje, že jde o nástroje pro výrobu minidílů. Také tyto nástroje se časem dočkaly vývoje a rozšíření sortimentu. Dnes lze těmito složitě tvarovanými destičkami provádět čelní zapichování, čelní soustružení, vnitřní zapichování, podpichování, tvarové soustružení a závitování. Stále platí i to, že rotující nástroj pro čelní zapichování může posloužit i jako nástroj pro zhotovení malých plošek a záfrezů. Složitost tvaru VBD vyplývá především ze způsobu uchycení v držáku.

Břitové destičky Mincut

Destičky s označením MIGR 8 jsou určeny pro mělké vnitřní zapichování a podélné soustružení. Jsou vyráběny v šířkách 0,5 až 2 mm v přímém nebo plnorádiusovém provedení.

MIFR jsou destičky pro čelní zapichování a soustružení. Jsou k dispozici v šířkách 1,5 až 3 mm v přímém nebo plnorádiusovém provedení.

MIUR 8 je obdobná destička s úhlem nastavení břitu 45° s plným rádiusem (0,5, 0,75 a 1 mm) pro operace podpichování.

MITR 8-MT je destička pro výrobu vnitřních ISO závitů (částečný profil) se stoupáním 0,75 až 2 mm. Minimální průměr otvoru je 10 mm.

Všechny tyto destičky se vyrábějí v jakosti karbidů IC908 s PVD povlakem, tedy řezném materiálu vhodném pro široký rozsah obráběných materiálů a řezných podmínek. Lze je jednoduše upínat pomocí šroubu do nožových držáků MIFHR v rozsahu průměrů stopky 8 až 16 mm s vnitřním chlazením. Držáky s přívodem pro vysokotlaké chlazení mají označení MIFHR…JHP. Konkrétně držáky s označení MIFHR 8SC-8-8-SRK jsou určeny pro větší vyložení a jsou vyrobeny z karbidu. Tyto lze upínat do držáků systému Piccocut (MG PCO, 6–8 mm).




Držáky s destičkami Mincut pro čelní zapichování a soustružení a ukázka obrobku

ISO soustružení minidestičkami

Pro základní operace soustružení medicínských dílů došlo k vývoji nových ISO destiček. Používají se k nim nožové držáky s vnitřním chlazením pro minidestičky. K nim jsou nabízeny jednostranné broušené pozitivní destičky EPGT a CCGT určené pro nejjemnější operace vnitřního soustružení i těžkoobrobitelných materiálů. Destičky vykazují velmi nízký řezný odpor.


Nástroj Mincut upnutý v držáku systému Piccocut

 

Destičky EPGT 03X101-F1P s vrcholovým úhlem 75°, úhlem hřbetu 11° a broušenou řeznou hranou délky 3,7 mm jsou určeny pro vnitřní soustružení již od průměrů 4,5 mm. Destičky CCGT 03X101-F1Ps vrcholovým úhlem 80°, úhlem hřbetu 7° a broušenou řeznou hranou o délce 3,6 mm jsou určeny pro vnitřní soustružení již od průměrů 5 mm. Příslušné vnitřní nožové držáky jsou v rozsahu průměrů stopek od 4 do 7 mm.


Jednostranné broušené pozitivní ISO destičky EPGT a CCGT jsou určeny pro nejjemnější operace vnitřního soustružení i těžkoobrobitelných materiálů.

 

Oboustranné destičky pro použití od vnitřního průměru 12 mm mohou být osazeny broušenými Trigon destičkami WNGP. Pro vnitřní průměr od 13 mm lze použít 55° destičky DNGP. Nožové držáky (i pro zpětné soustružení) jsou vyráběny v rozsahu průměrů stopek od 10 do 20 mm. Pozitivní destičky jsou opatřeny utvařečem F1P určeným pro superdokončovací operace v ocelích. Negativní destičky mají utvařeč F2P nebo F2M a jsou určeny pro polodokončování ocelí a nerezových ocelí.

Na vrtací operace nástroje Sumocham

Pro hluboké vrtání bez potřeby předvrtání pilotního otvoru jsou nejvhodnější právě samostředicí vrtáky Sumocham. Vrtací hlavice HCP-IQ v kombinaci s leštěnými vrtacími tělesy DCN pro vrtání až do hloubek 12x D jsou k dispozici v rozsahu průměrů (odstupňovaných po 0,5 mm) od 8 do 32 mm. Při použití těchto vrtáků v hromadné výrobě lze ušetřit hodně času jak možností výměny vrtací hlavice přímo ve stroji, tak zrušením výroby předvrtávacího otvoru.


Nový tvar vrtací hlavice Sumocham s plochým čelem pro vrtání otvorů do dna

 

Další inovací této řady nástrojů je nový tvar vrtací hlavice s plochým čelem pro vrtání otvorů do dna. Nové vrtací hlavice s označením FCP jsou konstruovány pro oceli (ISO-P) a vyrábějí se v rozsahu průměrů (odstupňovaných po 0,1 mm) od 6 do 28,5 mm.

Iscar

Horvath@iscar.cz

www.iscar.cz
 

Další články

Nástroje pro obrábění / řezné materiály

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: