电 子 简 讯 2021 年 6 月

全球整形外科市场的增长为数控刀具切削行业提供了一个有吸引力的多元化战略

 
COVID-19的全球影响是巨大的，并继续以出乎意料的方式影响着人们。因此，许多国家的医疗保健系统都停止了所有非紧急手术来应对这次危机，以便将医疗资源用于处理不断上升的新冠病例。尽管卫生系统将继续面临新冠病毒的挑战，许多机构正在通过周密的安排来解决择期手术大量积压的问题。

在英国，估计有近1000万人在等待外科手术，包括关节置换手术1，而美国最近的一项研究预测2，仅骨科手术一项，疫情后积压的病例就将超过100万例。骨关节炎是发达国家最严重的致残性疾病之一，人口老龄化导致了骨科手术需求大量增长，。

全球范围内也正在经历疫情带来的宏观经济挑战。对于刀具磨削行业，许多传统领域都充满了不确定性。如今，对于刀具公司而言，多元化经营发展比以往任何时候都更为明智。伴随机遇而来的多样化经营，是非常有效的保护和发展业务的方法。
2019年全球骨科器械市场规模为534.4亿美元，预计到2027年将达到685.1亿美元，在2020年至2027年之间的复合年增长率为6.6％，关节置换将引领市场。综合以上原因，打入医学整形外科植入物研磨领域是CNC刀具行业极具吸引力的多元化战略。关节重建手术主要由膝，髋和肩关节手术主导，所有这些手术都涉及整形外科植入物和相关器械，通常这些器械的制造过程都需要研磨。

医疗行业的研磨应用程序具有高度定制化和复杂性的特点。这一领域的快速增长和技术进步正在打开利润丰厚的市场的机遇之门，它不但历史增长表现出色，预计增长也非常强劲。投资正确的磨床并结合行业领先的CAD / CAM软件，对于在这个不断发展的市场中保持竞争力是至关重要的。

骨科应用的磨削程序，如膝关节植入物和骨锉，通常使用CAD/CAM软件包（如西门子PLM NX）进行设计。使用数控后处理器为特定磨床生成目标数控程序，然后制造特殊零件。后处理器是CAD/CAM软件与磨床集成的一个组成部分。灵活的集成设计和生产过程至关重要。
当磨削用于医疗植入物的骨科级合金时，满足几何精度和表面光洁度的要求是很有挑战性的。理想情况下，CAD/CAM软件和磨床之间的集成能允许对砂轮修整程序进行简单灵活的编程，还能自由选择各种粗加工和精加工砂轮。在CAD/CAM系统和磨床之间应该有明确的分工，以避免在磨削工艺变化时需要从CAD模型中重新生成NC程序而出现的低效。

骨科植入物市场的演变和增长推动了产品和制造工艺的创新。随着植入物市场向不同性别和特殊患者等方向细分发展，制造商必须采用最经济可行的制造工艺。近年来，CAD/CAM后处理领域的软件开发极大地提高了生产率，带来了很多新的数控磨削解决方案。这减少了制造交货时间，使定制级植入物成为一项可行并且可根据成品调整利润的业务。

五轴数控磨床与CAD/CAM软件的集成为骨科植入物市场的挑战提供了有效的解决方案。在考察这些备选解决方案时，灵活性、生产力、自动化以及与领先的CAD/CAM系统的集成性都是需要确定的关键能力。

机械加工与医疗产业的结合：ANCA 的骨科植入物磨削解决方案

凭借着超过 45 年的久经考验的磨削解决方案，ANCA 通过与整形外科植入物领域以及其他行业的全球领导者合作，开发了用于磨削 CAD（西门子PLM NX CAD/CAM 软件）设计零件的解决方案。

通过明确定义西门子NX 和 ANCA 的 ToolRoom 软件的核心职责，开发了可以实现两个系统之间的最佳集成的后处理器。后处理器以通用方式生成磨削路径信息，以便将所有与工艺相关的任务委托给磨床软件。 磨削路径生成与制造过程的逻辑分离带来了很多优势。仅需一次性从CAD/CAM 系统生成磨削路径。然后在磨床上即可使用不同直径的砂轮进行粗加工、精加工和电火花操作，所有工艺过程都使用相同的路径数据。砂轮修整无缝地融入该系统，无需返回 CAD/CAM 系统。 ANCA CNC 的 3D-CRC（刀具半径补偿）功能自动计算修改后的磨削路径，即时调整新的砂轮直径。可以使用相同NC 代码，用传统或超级磨料砂轮进行研磨零件。

当工艺参数需要调整时，无需从CAD/CAM软件中重新生成NC代码，显著地优化了生产过程。可直接在磨床上对磨削路径和砂轮进行调整和补偿。只有在需要更改零件的几何尺寸时，才需要重新生成NC代码。

ANCA 的 iGrind 刀具设计软件提供专有程序读入NC 代码，可定义所有工艺参数。将 CAD 生成的操作与其他标准磨削操作混合，为设计和加工特殊零件提供了充分的灵活性。同时还支持在一台磨床的一次设置中执行铣削和钻孔操作。

将CAD生成的几何图形无缝集成到ANCA的iGrind软件中，也意味着整个磨削过程，包括任何附加操作，都可以使用ANCA的CIM3D软件进行三维模拟仿真。除了离线几何验证外，还可以检测潜在碰撞并估算循环时间。

ANCA的TXcell提供膝关节植入所需的全部研磨和铣削功能。TXcell采用聚合物混凝土底座，可实现卓越的减震效果，配备37KW（49HP）10000RPM主轴和3000RPM主轴箱修整器，并配备有快速更换HSK 轴的辅助修整器。备选P轴能提供数控刀具支持，包括可选的支架，Arobotech或数控尾架。TXcell有备选的砂轮交换器，最多可提供24个砂轮组。还提供自动砂轮修锐组件。

骨科植入物自动化磨削通常使用Fanuc机器人装载机来实现。除了提供自动零件装载功能外，机器人还可以在磨床研磨时同时执行辅助任务，例如抛光等操作。

最佳的技术解决方案提供了磨削各种骨科植入物和标准切割刀具的灵活性，确保最大限度地提高磨床利用率和多功能性。在竞争激烈的市场中，尤其是在这个充满活力的领域，投资正确的拥有领先软件功能的磨床是迈向成功的关键一步。
 
经 APMEN 许可转载： https://www.equipment-news.com/

21 五月 2021