Stryker又新开金属3D打印植入物工厂( 二 )


南极熊了解到 , 国外一家医疗器械制造商RMS的增材制造部门 , 目标是提供从“粉末材料到产品包装”的金属3D打印制造植入物所需的所有服务 。 其中重要流程是后期加工 。
每个钛合金3D打印植入物都需要后期加工
“我们制造的每一个3D打印部件 , 都需要后期加工 , ”该公司增材部门的运营总监TroyOlson说 。
在开始3D打印之前 , RMS在减材CNC制造方面拥有扎实的背景 , 从事零件加工已有50多年的历史 , 目前拥有650多台机床 , 运行从瑞士式车削到五轴铣削的各种操作 。 然而 , RMS了解到 , 这种经验并不总是适用于3D打印部件 。 事实上 , 节奏和工作流程与减材零件大不相同 , 以至于增材部门需要一个单独的、专门的机械车间 , 并配备自己的员工 。 “我们不希望3D打印搞砸了已经是行业领先的机加工车间 , ”高级增材制造工程师RyanKircher解释说 。
Stryker又新开金属3D打印植入物工厂
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△专门为3D打印零件配套的增材加工车间 , 部署了12台FANUCRobodrill , 流程作业标准化 , 并且具有较高的调度灵活性
传统制造的零件需要加工掉多达90%的体积 , 而增材零件已经接近最终形状 , 只需要进行基本操作 , 例如钻孔、攻丝和机加工仪表槽 , 周期时间要快得多 。 根据零件加工特征的数量 , 员工每小时可以加工6到20个零件 , 并且机器一天可以打印多达2到3批 。 除了不同的工作流程外 , 精加工的增材零件需要以不同的方式处理 , 因为它们的报废成本更高 , 需要减少浪费 , 提高良品率 。
3D打印+机加工是更优方案
传统车间的五轴机床、多轴车床等先进机床 , 可以生产完整的成套零件 。 而增材部件仅靠3D打印是不够的 。 事实上 , RMS的所有增材制造零件都需要精加工 。
“当我们研究增材制造时 , 我们将它视为一种补充技术 , 而不是一种单一的技术 , ”Olson说 , 在他之前使用增材制造植入物的经验中 , 他已经看到了将3D打印视为独立技术的许多陷阱 。 “你必须在设计中做出妥协 , 来适应增材制造或设置这些可怕的手动后处理步骤 , 例如去毛刺、去除支撑和手动攻丝几乎打印正确的螺纹 。 ”通过两种工艺的结合 , RMS可以在不影响设计的情况下 , 高效且经济地制造植入物 。
为增材零件配套专门加工车间
针对增材零件的加工车间由AaronGlanz领导 , 由8名第一班机械师、7名第二班机械师和两名周末班的机械师组成 , 并计划增加人员 。 与公司其他部门一样 , 3D打印件加工车间的设备是标准化的 , 可以实现最大的灵活性 。 目前 , 这个车间已经有12台FANUCRobodrill和3台CUTAM500 , 由GFMachiningSolutions专门设计 , 用于从构建板上移除3D打印金属部件 。 增材部门还拥有一台专用于重修构建板的HaasVMC , 以及一台用于加工增材试样的Haas车床 。
增材零件的减材工作流程
但是 , 增材制造零件的加工过程在它们到达车间的这个区域之前就开始了 。 负责运行打印机的员工还负责分离零件 , 然后重修构建板 。
Stryker又新开金属3D打印植入物工厂
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△从打印平台上切下来的所有部件一起放置 , 每个批次都需要在机加工车间进行单独设置 , 包括首件和末件检查以及全线检测
与构建板分离后 , 零件被送出进行热等静压(HIP) , 然后返回RMS进行加工 。 在3D打印到HIP之间 , 零件价值已经提高很多 , 因此机械师需要非常小心 , 不要将它们损坏 。 “Aaron围绕零废料建立了他的加工团队——夹具、探测、标准化工具、标准化编程——这样我们就不会在设置加工操作中伤害打印零件 , ”Olson说 。 尽管在加工过程中 , 从这些零件中去除的材料量相对较少 , 但正确处理是至关重要的 , 不能有差错 。 南极熊3D打印网页曾经探访过中国爱康医疗的金属3D打印钛合金骨科植入物车间 , 也看到大量的机加工设备做后处理 。