医疗生物陶瓷cnc加工刀具的优化方案

陶瓷对于中国人来讲具有非常独特的意义，古代中国生产的陶瓷用品在国外被当做稀世珍宝对待，这些陶瓷通常以日用器具的形式出现。随着时代的变迁，现在陶瓷已不仅限于日用范畴，它被广泛应该于航天、军事、通讯、化工、医疗等众多前沿领域，这类陶瓷我们通常称之为“工业陶瓷”、“特种陶瓷”、“先进陶瓷”等，这些陶瓷制品往往对产品的精度、光洁度以及其他的一些物理性能要求比较高，要想加工好还是有一定难度。今天我们要讲的是关于医疗陶瓷加工的一些问题。

　　医疗上应用较多的是陶瓷植入物，加工此类陶瓷构件一般要使用磨床、cnc等设备，经过金刚石砂轮来完成磨削。然而金刚石砂轮在接近轮廓、型强及加工其他的复杂工件形状方面能力有限，磨床则只能加工外形简单的构件，要想加工复杂构件就必须采用陶瓷cnc来完成。不过无论是磨床还是cnc都会遇到加工效率低的问题，这也就导致了陶瓷植入物价格居高不下的一个主要原因。因此很多人受制于价格因素选择由钛合金或是其他材料的关节来替代。

       当前生产的绝大多数植入物均由钛合金、钴铬合金或不锈钢制成。最常用的植入物用于置换膝盖和臀关节，但也广泛用作股骨、关节及胫骨假体。

       合金植入物与陶瓷植入物相比，使用寿命明显缩短，并且在使用过程中会产生其他的一些问题，使得人们在的平均使用寿命取决于具体应用。植入物接受人的活动越频繁，植入物磨损就越快。某些情况下使用寿命仅为 10 年左右，而对于活动较少的人来说，植入物寿命可能长达 25 年。这意味着对于接受金属植入物的年轻人，最初的植入物很可能需要在其一生之中额外更换一两次。需要注意的是，膝盖和髋部置换这类骨科手术的康复过程十分痛苦且漫长。

       对比陶瓷植入物，其平均寿命为 75 年，基本等于一个人的寿命。植入物接受人只需经历一次手术和一个恢复期。此外，不会像金属植入物一样因为磨损而在体内产生颗粒异物。

       另一方面，只有可以经济高效地加工陶瓷材料，从而使其便于购买且价格合理时，陶瓷植入物的优势才能变为现实。正是这一原因，制造商、大学及其他的研究机构一直在探索和试验不同的制造方法，以期利用传统的刀具成功加工陶瓷。截至目前，有一种激光加工方法取得了一些不错的效果。

       这种经济的陶瓷加工工艺的关键在于专门设计的刀片并以及大胆采用多功能机床上安装的激光。该机床能将激光束精确定位在刀片前方，以塑化工件材料，使其易于切割。

       经济性好的陶瓷加工刀具技术已开发出了，包括聚晶金刚石 (PCD) 和立方氮化硼 (CBN) 刀具。其中 CBN刀具在多种陶瓷应用中展示了非凡的潜力。此外还测试采用超硬硬质合金刀具来加工陶瓷。　　

       目前为止，激光辅助加工技术已使制造商能够成功地车削、铣削及螺纹加工氮化硅、锆及氧化铝等陶瓷材料。但最重要的是，该系统延长了刀具寿命，缩短了这些材料的加工时间，同时能够生产以前无法生产的工件。　　

       开发激光辅助加工技术的这些机构将会继续加深对陶瓷切割工艺的总体了解，并会极大地推动陶瓷在医疗行业以及汽车和航空发动机的部件和轴承等其他领域中的使用。但目前必须进行更多测试，以更好地了解刀具的刃口处理以及刀具与特定陶瓷材料之间的化学作用。进一步测试还有助于提高激光的使用效率，从而更快地加热陶瓷材料，并改进工件需加热部分的精度。　　

       如果激光辅助加工技术仍以目前速度发展，如同二十年前硬车削取代磨削一样，对陶瓷的切削加工将来很可能会取代金刚石砂轮磨削。尽管该方法仍处于初期阶段，但在降低医疗植入物和用于工业陶瓷零件的制造成本方面已取得了具有里程碑意义的成果。

鑫腾辉数控品牌的陶瓷专用CNC机床，一直在市场上拥有非常优异的表现。目前我们针对医疗陶瓷领域开发了更专业的陶瓷CNC，不仅机床防护性能好，而且还能确保医疗陶瓷制品在加工过程中尽量少的收到外界因素的污染，确保医疗陶瓷高精密度、高安全性。获取陶瓷cnc机床技术资料，请拨打15012558160许生。