Como a usinagem CNC está mudando a indústria médica

Jun 24, 2023

Gordon Estilos | 11 de agosto de 2022

Produtos, dispositivos e acessórios usados ​​na medicina estão se tornando cada vez mais sofisticados à medida que novas tecnologias surgem para melhorar a saúde humana e os resultados dos pacientes. Esses produtos são encontrados em todos os lugares, de enfermarias cirúrgicas a centros de reabilitação, de clínicas de cidades pequenas ao armário de remédios da família.

Independentemente do tipo de produto, todos compartilham algumas características comuns.

A usinagem CNC é uma solução de fabricação ideal para atender a todos esses critérios e muito mais.

Os avanços na tecnologia de máquinas-ferramenta CNC estão sendo impulsionados pelas demandas do mercado. Projetos sofisticados para aplicações de última geração exigem níveis mais altos de precisão e repetibilidade. Isso, por sua vez, está expandindo o envelope do que é fisicamente possível no projeto de ferramentas.

Os fabricantes de máquinas estão sempre procurando maneiras de otimizar o desempenho, controlando a vibração, aumentando a velocidade da máquina, reduzindo os custos de manutenção e fornecendo plataformas de usinagem flexíveis que podem executar várias tarefas complexas em uma configuração de máquina.

Existem três soluções técnicas avançadas que podem ajudar em todas essas áreas.

As máquinas CNC multieixos viajam em vários eixos independentes. Para fazer isso, a maioria das máquinas usa uma guia de pinhão e cremalheira ou um parafuso linear e um sistema de acionamento de esferas alternativo. Ambos os tipos estão sujeitos a atrito e desgaste e têm limitações tanto em precisão quanto em velocidade.

Mas os sistemas de acionamento linear funcionam como um trem Maglev. A corrente elétrica, interagindo com ímãs poderosos, faz o carro levitar para fora do trilho-guia enquanto também impulsiona seu deslocamento. Isso significa sem atrito, sem desgaste e sem manutenção. E os sistemas de acionamento linear se movem muito mais rápido, com graus muito mais altos de exatidão e precisão.

Outra solução de acionamento inovadora, também calibrada para reduzir o atrito, é a guia hidrostática. Eles usam guias retificadas com precisão que são amortecidas com uma fina película de óleo. O óleo é continuamente bombeado para dentro e para fora de um carro, e esse carro segura a peça de trabalho. A flutuação do óleo reduz a vibração e remove o atrito, levando assim a excelentes acabamentos superficiais da peça.

O acúmulo de calor é sempre um problema ao usinar no limite do desempenho. Isso ocorre porque a expansão natural de todos os materiais quando eles aquecem definitivamente tira as tolerâncias do controle - a menos que esse calor seja controlado com resfriamento central muito sério. Além disso, os fabricantes inteligentes descobriram como calcular a taxa de expansão para todos os componentes críticos em seu sistema e então neutralizar esses movimentos de acordo.

Máquinas-ferramentas mais avançadas permitem a fabricação de produtos mais avançados, e isso certamente não é exceção quando se trata de dispositivos médicos.

Não há outro processo de produção em massa que seja tão confiável, preciso, escalável, econômico e facilmente personalizado. Vamos dar uma olhada em como a usinagem CNC pode ser usada para melhorar o desenvolvimento de dispositivos médicos em certas áreas-chave.

Todo novo produto começa com um protótipo. Isso vale tanto para a tecnologia médica quanto para qualquer outro setor. Existem várias vantagens em usar a usinagem CNC para protótipos médicos.

Primeiro, é rápido. Depois que um projeto é aprovado, uma peça acabada pode ser programada e usinada em apenas um dia. Isso permite que os engenheiros de produto comecem a trabalhar testando o ajuste e a função - etapas críticas no processo de prototipagem.

Os protótipos físicos ajudam a identificar possíveis falhas de projeto ou áreas que podem ser aprimoradas e, se pequenas alterações precisam ser feitas, é um pequeno esforço alterar o programa da máquina de acordo.

Depois que um projeto é discado, qualquer fresadora ou torno CNC que funcione corretamente pode fazer peças duplicadas, em qualquer volume, com apenas uma variação mínima na tolerância peça a peça, normalmente 5 mícrons ou menos. Em uma era anterior, alcançar esse grau de precisão com uma máquina-ferramenta operada manualmente exigiria as habilidades de um maquinista mestre em condições controladas, e teria sido muito mais lento e muito mais caro.