"Les pièces traitées en alliage de titane présentent toujours des bavures, tout comme du papier de verre frottant contre la peau." Un inspecteur qualité d’une usine d’équipement orthopédique s’est plaint en tenant une loupe. Dans le domaine de la fabrication d'articulations artificielles, la plate-forme tibiale unicompartimentale de 50 × 30 × 17 mm est petite, mais c'est un élément porteur clé-qui détermine la capacité du patient à bouger après la chirurgie.
Produits transformés
Matériau : Alliage de titane médical (norme ASTM F136)
Caractéristiques de traitement : Fraisage de précision de surfaces courbes complexes
Indicateurs clés : Rugosité de surface Ra Inférieur ou égal à 0,4μm
Dilemme de traitement
La biocompatibilité de l'alliage de titane en fait le premier choix pour les implants orthopédiques, mais ses caractéristiques de traitement peuvent être qualifiées de « durian du monde métallique » :
• La conductivité thermique n'est que de 7,2 W/m·K et l'accumulation de chaleur de coupe provoque une usure rapide de l'outil.
• Le phénomène d'écrouissage est important, et la dureté superficielle peut atteindre 2 fois celle du substrat
• Le polissage des surfaces repose sur un travail manuel, avec une efficacité inférieure à 3 pièces/heure
Le rapport de production d'une certaine usine OEM montre que pour 100 produits fabriqués, le coût des outils représente 27 % et 20 % des pièces sont retravaillées en raison de défauts de surface.
BISHEN les solutions sortent de l’impasse
Pour résoudre les problèmes de collage et de durcissement des alliages de titane, nous avons mis en œuvre trois améliorations techniques :
▷ Système de fraisage assisté par ultrasons : amplitude axiale de 5μm, température de coupe réduite de 65%
▷ Fraise en acier au tungstène personnalisée : conception à angle d'hélice de 20 degrés, efficacité d'élimination des copeaux augmentée de 40 %
▷ Fraisage fin au lieu de polissage : stratégie de fraisage à hauteur égale par pas de 0,03 mm
Vérification de l'efficacité
Dans le projet de production en série d’articulations artificielles, nous avons réalisé :
La rugosité de surface Ra0,32-0,38 μm répond de manière stable à la norme
La durée de vie d'un outil unique a dépassé 120 pièces de volume de traitement
La durée totale du processus a été réduite à 15 minutes/pièce
Le premier lot de 2 000 pièces avait un taux de rendement de 98,2 %
À propos de BISHEN
BISHEN Precision se concentre sur la fabrication de pièces métalliques de précision. L'usine moderne de 7 500-mètres carrés-est équipée de centres d'usinage avancés pour fournir-des solutions uniques pour les pièces complexes dans les secteurs de l'aérospatiale, des équipements médicaux, de la robotique et d'autres industries. La société est titulaire de la certification ISO 13485 du système de gestion de la qualité des dispositifs médicaux et possède une expérience approfondie dans des domaines de processus spéciaux tels que le traitement de surfaces de forme spéciale et le moulage de matrices de micro-trous, aidant ainsi les clients à surmonter le goulot d'étranglement de la production de masse de produits de conception très difficiles.
