CNC 가공이 의료 산업을 변화시키는 방법

Jun 24, 2023

고든 스타일 | 2022년 8월 11일

인간의 건강과 환자 결과를 개선하기 위한 새로운 기술이 등장함에 따라 의학에 사용되는 제품, 장치 및 액세서리는 더욱 정교해지고 있습니다. 이러한 제품은 외과 병동부터 재활 센터, 작은 마을 진료소부터 가정의학 캐비닛까지 어디에서나 찾아볼 수 있습니다.

제품 유형에 관계없이 모두 몇 가지 공통된 기능을 공유합니다.

CNC 가공은 이러한 모든 기준 등을 충족하는 이상적인 제조 솔루션입니다.

CNC 공작 기계 기술의 발전은 시장의 요구에 따라 이루어지고 있습니다. 차세대 애플리케이션을 위한 정교한 설계에는 더 높은 수준의 정밀도와 반복성이 필요합니다. 이는 결과적으로 도구 설계에서 물리적으로 가능한 것의 범위를 확장하고 있습니다.

기계 제조업체는 진동을 제어하고, 기계 속도를 높이고, 유지 관리 비용을 낮추고, 하나의 기계 설정에서 여러 복잡한 작업을 수행할 수 있는 유연한 가공 플랫폼을 제공하여 성능을 최적화하는 방법을 항상 찾고 있습니다.

이 모든 영역에 도움이 될 수 있는 세 가지 고급 기술 솔루션이 있습니다.

다축 CNC 기계는 여러 개의 독립 축으로 이동합니다. 이를 위해 대부분의 기계는 랙 앤 피니언 가이드 또는 선형 나사 및 왕복 볼 드라이브 시스템을 사용합니다. 두 유형 모두 마찰과 마모에 취약하며 정확도와 속도 모두에 제한이 있습니다.

그러나 선형 구동 시스템은 자기 부상 열차와 매우 유사하게 작동합니다. 강력한 자석과 상호 작용하는 전류는 캐리지를 이동하면서 가이드 레일에서 공중에 띄웁니다. 이는 마찰이 없고 마모가 없으며 유지 관리가 필요하지 않음을 의미합니다. 그리고 선형 드라이브 시스템은 훨씬 더 높은 수준의 정확성과 정밀도로 훨씬 빠르게 움직입니다.

마찰을 줄이도록 보정된 또 다른 혁신적인 드라이브 솔루션은 정수압 가이드입니다. 이 제품은 얇은 오일막으로 쿠션 처리된 정밀하게 연마된 가이드웨이를 사용합니다. 오일은 캐리지 안팎으로 지속적으로 펌핑되며 이 캐리지는 작업물을 고정합니다. 오일 부양은 진동을 억제하고 마찰을 제거하여 부품의 표면 마감이 우수해집니다.

열의 축적은 성능의 최전선에서 가공할 때 항상 문제가 됩니다. 이는 모든 재료가 가열될 때 자연적으로 팽창하기 때문에 매우 심각한 중앙 냉각으로 이 열을 제어하지 않는 한 제어할 수 없는 공차가 발생하기 때문입니다. 또한 현명한 제조업체는 시스템의 모든 중요 구성 요소에 대한 확장 속도를 계산한 다음 그에 따라 이러한 움직임에 대응하는 방법을 알아냈습니다.

더욱 발전된 공작 기계를 사용하면 더욱 발전된 제품을 생산할 수 있으며 이는 의료 기기에서도 예외는 아닙니다.

이만큼 안정적이고 정확하며 확장 가능하고 비용 효율적이며 쉽게 맞춤 설정할 수 있는 대량 생산 프로세스는 없습니다. 특정 핵심 영역에서 의료 기기 개발을 개선하기 위해 CNC 가공을 어떻게 사용할 수 있는지 자세히 살펴보겠습니다.

모든 신제품은 프로토타입으로 시작됩니다. 이는 다른 산업과 마찬가지로 의료 기술에서도 마찬가지입니다. 의료용 프로토타입에 CNC 가공을 사용하면 몇 가지 장점이 있습니다.

첫째, 빠릅니다. 설계가 승인되면 완성된 부품을 단 하루 만에 프로그래밍하고 가공할 수 있습니다. 이를 통해 제품 엔지니어는 프로토타입 제작 프로세스의 중요한 단계인 적합성과 기능 테스트에 바로 착수할 수 있습니다.

실제 프로토타입은 잠재적인 설계 결함이나 개선할 수 있는 영역을 식별하는 데 도움이 되며, 사소한 변경이 필요한 경우 이에 따라 기계 프로그램을 변경하는 것은 작은 노력입니다.

일단 설계가 조정되면 적절하게 작동하는 CNC 밀 또는 선반은 부품 간 공차의 최소 편차(일반적으로 5미크론 이하)만으로 볼륨에 상관없이 복제 부품을 만들 수 있습니다. 이전 시대에는 수동으로 작동되는 공작 기계로 이 정도의 정확도를 얻으려면 통제된 조건에서 숙련된 기계 기술자의 기술이 필요했으며 훨씬 더 느리고 훨씬 더 많은 비용이 들었을 것입니다.