Takım Ömrü Arttırıcı Uygulama

Kesici takım inovasyonu, enfeksiyon kapmış medikal parçaların verimsiz talaşlı imalat işlemleri için bir kuvvet şurubu sunmaktadır. Korozyona ve aşınmaya karşı yüksek dirence sahip titanyum, medikal kalitede paslanmaz çelik ve özel alaşımlar gibi tipik medikal implant parçaları için kullanılan malzemeler, talaşlı imalat atelyelerinde ciddi zorluklar çıkarabilmektedirler. Bu husus unutulmadan, en son kesici takım teknolojisi ile uzman uygulama bilgisinin birleşimi, medikal parça endüstrisinde yeni talaşlı imalat sözleşmeleri yapmak ve bunları sürdürmek için gerekli olan verimlilik kazanımlarında önemli bir rol oynar. Daha önce alışılmış özel dönerek diş çekme (vida dişi frezeleme) tezgâhlarında üretilen kemik vidaları ve omur vidaları gibi narin (ince ve uzun) medikal parçalar, konuyla ilgili tipik örneklerdendir. Bugün, Sandvik Coromant CoroMill® 325 ürün yelpazesinde yer alan dönerek diş çeken vida dişi frezeleme kesici uçları ve tutucuları, bu tarz parçaların modern talaşlı imalat atelyelerinin çoğunda bulunan standart bir kayar otomat torna tezgahı ile ham stok malzemeden, yüksek hızlarda ve dar toleranslarda kolayca üretilebileceği anlamı taşır.

Hızlı ve hassas

Kesme kuvvetlerini minimize ederek daha yüksek talaş kaldırma oranlarına imkan sağlayan düzgün teğetsel kesme etkisiyle elde edilen hız sayesinde, dönerek diş çekme tekniği, geleneksel tek ağızlı kesicilerle diş çekme tekniklerine göre her geçen gün daha fazla tercih edilmektedir. Bu avantajın kayar otomat tezgâhın rijitliği ile birleşmesi, vida dişlerin hassas olarak tek pasoda tamamlanmasını sağlar. Sonuç, daha yüksek verimlilik ve üretim ekonomisidir. CoroMill 325 ile, kesici uçlar, fener mili vidası üzerine yerleştirilerek bağlanan bilezik şeklindeki tutuculara, yüzler içeri bakacak şekilde monte edilir. Kesme işlemine başlamak için, vida çapına göre eksenden kaçık programlanan bilezik ile fener mili ünitesine, vidanın istenen helis açısına bağlı olarak eğim verilir. Sonuçta, döner bileziğin iş parçası etrafındaki dairesel enterpolasyon hareketi vida dişlerini oluşturur. Optimum takım ömrü için döner bilezik ile iş parçası aynı yönde döndürülmelidir (aynı yönlü frezeleme - tırmanarak frezeleme). Döner bilezikteki kesici uçlar daha güçlü kesici kenarları ile parçada herhangi bir şekil değişikliğine sebep olmadan hassas vida dişleri üretmek için eşit kesme basıncı uygularlar. Daha da ötesi, uzun süreli kesintisiz işleme ve çalışmay imkanıyla, tek ağızlı kesicilerle diş çekmeye göre talaş kontrolü çok daha üstündür.

Rekabetçi kazanç

Brezilya, São Paulo'daki, Ortosintese şirketi CoroMill 325 ile büyük kazançlar sağlayan bir cerrahi parça üreticisidir. Şirket, bir Star SR-20R kayar otomat kullanarak dövme titanyum alaşımından yapılmış kortikal (kabuksal) kemik vidalarındaki 66 mm boyunda vida dişlerini üretirken kısa takım ömrü ile boğuşmaktaydı. Problem, dönerek diş çeken vida frezeleme kesici uçlarının siparişi ve yeniden taşlanması konusundaki lojistik problemler ile ikiye katlanıyordu. Ancak, 12 mm çapında CoroMill 325, altı HA, GC1105 kalitesinde kesici uca geçilerek yapılan testler, kesme değerleri değiştirilmeden inanması güç bir şekilde takım ömründe % 279 artış sergilemiştir. Buna ilave olarak, önceden diş çekme sonrasında gerekli olan taşlama/parlatma gibi ikincil işlemler ihtiyacı, üretilen yüksek yüzey kalitesi ile ortadan kaldırılabilmiştir.

İmplantlama

Konu medikal sektördeki parçaların işlenmesi olduğunda cerrahi implantların yüzey tornalama işlemleri diğer bir önemli uygulamadır. Bu alanda titanyum alaşım parçaların tornalanmasında verimliliği artırmaya yardımcı olmak için, her geçen gün artan sayıda üretici, T-Max® P kesici uçlar için ISO S geometrilerine kaymaktadır. Özel olarak geliştirilen bu geometriler, talaş kontrolüne odaklı olarak düşük takım basıncı ile çalışırlar ve optimum performans, verimlilik, işlem güvenliği ile yüzey kalitesi anlamında medikal sanayinin ihtiyaçlarını karşılarlar. Kesme etkisiyle açığa çıkan ısının kolay dağılmaması ve oluşan bu ısının talaş ile kesici kenar üstündeki talaş yüzeyi arasında yoğunlaşarak kalması sebebiyle titanyum alaşımların işlenmesi zordur Titanyum aynı zamanda güçlü alaşımlama ve takım çalışma sıcaklıklarında kesici uçlarda kullanılan malzemelerle kimyasal reaksiyona girme eğilimine sahiptir. Bu kesici kenar geometrisinin hızla bozulması ile birlikte genişleme, kaynaklanma ve sıvanma gibi ciddi kusurlara sebep olabilir. Tipik olarak görünen aşınma mekanizması, talaşların kesici ucun talaş yüzeyi boyunca alta nüfuz ederek alt katmana yapışması ve karbür partiküllerin yırtılması şeklindedir. Bu, oluşan sıcaklığa bağlı olarak artan bir gelişme hızıyla, yüksek krater aşınmasına neden olabilir.

Kaba ve ince talaş işlemleri

Dövülmüş titanyum parçaların kaba tornalama işlemlerinde, sertliği 400 HB'ye kadar çıkabilen tok ve eş merkezli olmayan eksantrik kabuk, kesici kenar üzerinde büyük yükler oluşturur. Sonuç olarak, yüksek yüklere ve kesintili işlemeye sebep olabilen bu düzensiz sert kabuk ile başa çıkmak için kesici uç ölçülerinin daha büyük olması gereklidir. Burada, Sandvik Coromant, optimum güvenlik ve verimliliği sağlamak için, güçlendirilmiş geometri alternatifleri sunmaktadır. Titanyum alaşımlı parçaların ince talaş işlemlerinde yüzey kalitesi talepleri genelde çok yüksektir. Buradaki yaygın problem, talaşın kesici kenardan ayrıldığı yerde oluşan çentiktir. Ancak, yeni ISO S geometrisine sahip S05F kalitesinde bir T-Max P kesici uç ve daha düşük bir giriş (yanaşma) açısı seçilmesi ile, talaşın kesici kenarı terkettiği yerde oluşan bu çentik başarıyla önlenebilir. Kesme derinliğinin kesici uç burun radyüsünün üçte birinden düşük tutulması veya yuvarlak bir kesici uç şekli kullanılmasıyla, düşük bir giriş açısı temin edilebilir.

Kesin Sonuçlar

Krom kobaltın sert aşındırıcı özelliklerinden dolayı, Valencia merkezli İspanyol BIOMET Ortopedi Şirketi, bir diz protez parçası olan şirketin Regenerex® isimli ana kaval kemiği tepsisi ürününün kaba alın tornalama işlemleri sırasında kısa kesici uç ömrü problemiyle boğuşmaktaydı. Buradaki en kritik parçalardan biri, yapı olarak böbrek şeklinde bir plakadan ibaret olduğu için merkezden girişle alın tornalama sırasında kesintili işleme ihtiyacı gösteren kaval kemiği tepsisi merkez aksıdır. BIOMET; bir Mazak Integrex çok amaçlı tezgah ve rakip bir kesici uç kulanarak, toplam 25 dakika civarında bir takım ömrü ile kesici kenar başına sadece beş parça seviyesini yakalayabilmekteydi. Bununla birlikte, bir DNMG (eşkenar dörtgen- baklava biçimli 55°) T-Max P kesici uç (GC1105 kalite) ile BIOMET; kesici kenar başına parça sayısını beşten iki katı olan ona çıkarmayı ve kesme değerlerini değiştirmeden toplam işlem takım ömrünü 50 dakikaya yükseltmeyi başarmıştır. Ayrıca, tezgah bekleme sürelerinin yarı yarıya azalması ile şirket işlem güvenilirliğini de artırmış ve daha fazla üretim çalışma süresi elde etmiştir. Bu durum, şirketin yılda 2.500 adet civarında kaval kemiği tepsisi merkez aksı üretmesi sebebiyle, büyük öneme haizdir.

İlave başarılar

BIOMET o günden beri, bir merkezi ve dört çevresel deliğe sahip, temelde kupa biçiminde olan kotil (çanak) adındaki bir titanyum parçada da ek kazanımlar elde etmiştir. Kotiller genellikle femurun top şeklindeki ucunun yuvası olarak, kalça kemiğinin tabanına yerleştirilmektedir. Bir Index G300 CNC tornalama merkezinde, yılda yaklaşık 5.000 adet civarında olan bu gibi parçaların üretiminde, ikinci faz dış çap kaba talaş işlemleri (kesintili işleme) üzerine yoğunlaşmıştır. ISO S geometrisine sahip GC1105 kalitesindeki bir kesici uç, BIOMET'in kenar başına üretilen kotil sayısını 10'dan 18'e yükseltmesine ve takım ömrünü 95 dakikadan 171 dakikaya çıkarmasına yardım etmiştir. Medikal parçaların talaşlı imalatı söz konusu olduğunda, doğru kesme takımlarına yapılan yatırım, başarılı olma ve sadece günü kurtarma arasındaki farkı oluşturur.