2020-2022年的疫情，悄悄重塑了人們對于生命質量的理解，也讓全球更加關注醫(yī)療行業(yè)，特別是對醫(yī)療植入物(如人工關節(jié)、膝關節(jié)、髖關節(jié)置換物等)的精度和準確度要求更加嚴苛。這無疑給機械制造領域的精密加工帶來了更多挑戰(zhàn)：
——材料特殊性：醫(yī)療植入物多由生物相容性材料制成，屬于難加工材料。
——行業(yè)嚴苛性：加工過程的輕微誤差，都會對生命質量造成重要影響。因此，醫(yī)療行業(yè)對醫(yī)療植入物可靠性、輕量化和相容性要求越來越嚴格。
01 剖析加工難點，量身定制解決方案
面對挑戰(zhàn)，如何搶占先機？
如何變挑戰(zhàn)為機遇，提升高精密加工水平？
如上圖所示，人工髖關節(jié)假體主要由髖臼、內襯、股骨頭和股骨柄組成。它仿照人體髖關節(jié)的結構，將假體柄部插入股骨髓腔內，利用頭部與關節(jié)臼或假體金屬杯形成旋轉，實現股骨的曲伸和運動。其中，股骨頭材料通常分為金屬合金和陶瓷兩大類。
下面我們就來說說陶瓷股骨頭的特點：
1. 其材質為氧化鋁或氧化鋯，普通砂輪很難對其進行磨削加工。
2. 高的球面圓度要求，磨削機床需要具備球面磨削功能且精度高。
3. 內錐面與小端面有過渡圓弧要求，因此磨削機床需要具備多軸聯動圓弧加工功能。
4. 采用超硬金剛石砂輪進行加工，因此磨削機床要具備金剛石砂輪修整技術。
正是由于陶瓷股骨頭本身的特殊性，對磨削加工提出了更為嚴格的要求。以高精度和高品質著稱的STUDER，在內外圓磨削領域深耕多年，對于醫(yī)療領域髖關節(jié)陶瓷股骨頭的磨削加工，有著成熟的高精度磨削解決方案，STUDER也一直是世界有名醫(yī)療領域髖關節(jié)陶瓷股骨頭制造商等行業(yè)客戶值得信賴的合作伙伴。STUDER磨床更以高精度、多功能、通用性強、穩(wěn)定可靠的特點，為其陶瓷產品磨削提供技術保障。
02 面對嚴苛加工要求，不斷打磨解決方案
外表酷似燈泡的陶瓷股骨頭，
怎樣才能更好地使生命重新煥發(fā)活力呢？
為滿足陶瓷股骨頭高精度加工需求，STUDER家族中的內圓圓弧磨削機床S131R，以協調的高精度和高生產力基因，成為理想之選。
S131R集革命性的StuderGuide?導軌系統(tǒng)、直線電機高精度軸驅動、全自動直接驅動B軸等技術特性于一體，尤其適合磨削硬質合金、陶瓷和寶石等堅硬的復雜工件。它的穩(wěn)定性和剛性，能夠使所磨削的直徑、圓錐和圓弧(采用通過B軸和X/Z軸插補聯動的磨削工藝)達到拋光表面品質。這些穩(wěn)定優(yōu)異的表現，為陶瓷股骨頭加工提供了質量保障。
它的修整主軸可以安裝特殊的修整工具，實現對特殊的超硬砂輪進行修整的需求。其磨削主軸也可根據不同的工藝需求，選配不同轉速的電主軸。這一點，很好滿足了陶瓷股骨頭加工中，對于砂輪修整的需求。
S131R的砂輪轉臺最多可以安裝4個砂輪主軸，根據磨削任務進行選配。能在一次裝夾情況下，聯動插補加工從-60度至+90度的圓弧、錐面等各種復雜零件。這一點，則適配了陶瓷股骨頭加工中，對于圓度和圓弧加工的高要求。
磨床的技術參數：
它使用StuderSIM操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)是專為內圓、圓弧、球面磨削應用而開發(fā)。借助StuderSIM能全面定義從圖紙產生的工件，并能生成磨削循環(huán)所需的所有幾何數據。這一點，為陶瓷股骨頭加工創(chuàng)造了一個穩(wěn)定、高效、靈活的編程環(huán)境。
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S131R在實現弧面磨削的同時，還具備測量功能。實踐證明，S131R不僅在醫(yī)療器械加工方面(如陶瓷或鈦合金類人工關節(jié)等)擁有強大優(yōu)勢，在采用超硬材料(如工業(yè)陶瓷、藍寶石和硬質合金)的鐘表、模具制造、液壓零件等行業(yè)都具有廣泛應用。
03 穩(wěn)定可靠基因，筑起生命質量防線
STUDER這套陶瓷股骨頭磨削解決方案，
是否能達到其高精度和高質量要求呢？
經過磨削外錐面和端面、磨削內錐面、磨削球面、測量的試磨過程，我們對試磨后的陶瓷股骨頭進行測量。
結果顯示，其磨削后球面圓度1-2μm，外球面表面光潔度小于Ra0.1。磨削后形位精度能夠滿足圖紙要求，磨削結果遠超客戶3μm預期。
除陶瓷股骨頭外，STUDER在人工關節(jié)、膝關節(jié)及植入物方面，也都有最新的高精度加工解決方案。
隨著生命科學以及醫(yī)療行業(yè)的快速發(fā)展，聯合磨削集團將迎難而上，積極創(chuàng)新與突破，為守護生命質量而不斷奔跑。
