PEEK椎間融合器加工終極解決方案
來(lái)源：peek板材供應(yīng)商-恒鑫實(shí)業(yè) 作者：PEEK板材加工
PEEK又名聚醚醚酮聚合物，是一種強(qiáng)烈的熱塑性塑料，即使在高溫下也能保持其性能。它是阻燃材料且耐磨損，具有較高的沖擊強(qiáng)度，較低的摩擦系數(shù)。醫(yī)用級(jí)別的PEEK，除了具有相同的物理性能和生物相容性，還有高耐化學(xué)性和不同的消毒方法兼容性。使用X 射線，核磁共振或電腦斷層掃描觀察時(shí)是自然的無(wú)線半透明效果。PEEK植入物周圍組織和骨骼的痊愈給醫(yī)生治療提供了一個(gè)一覽無(wú)遺的觀察效果。
PEEK 椎間融合器植骨融合是一種較為實(shí)用的融合方式，避免了取自體髂骨帶來(lái)的問(wèn)題，在生物力學(xué)上保持腰椎生理前凸、提高腰椎生物力學(xué)功能，對(duì)恢復(fù)脊柱穩(wěn)定性具有積極作用。
國(guó)內(nèi)在PEEK 椎間融合器加工面臨的難點(diǎn)
目前， 國(guó)內(nèi)在PEEK 椎間融合器加工上面還存在諸多難點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
一、剛性和柔性，一些大的骨科植入生產(chǎn)廠家都在采用現(xiàn)有的設(shè)備加工PEEK 椎間融合器，以縱切機(jī)床為主，車削和銑削的的功率及扭矩偏小，由于peek 材料的纖維是增強(qiáng)型的，, 使得其切削加工變得困難，時(shí)間甚至需要45 分鐘；刀具沒(méi)有B 軸擺動(dòng)功能，對(duì)一些帶有弧面的產(chǎn)品就無(wú)能為力了，畢竟人體植入物異型形狀為多。
二、毛刺， 加工機(jī)床的剛性、柔性、刀具及數(shù)控加工程序幾個(gè)方面不到位就極易產(chǎn)生毛刺現(xiàn)象，許多廠家解決該問(wèn)題都是靠手工去毛刺解決，人手的敏捷和力量性還是不能和機(jī)器相提并論的，PEEK 材料的纖維拉扯特性使得毛刺很難去除，即使去掉又會(huì)產(chǎn)生新的毛刺，真是按下葫蘆又起了瓢。
三、影像銷，影像銷是一種由純鉭制成的針狀物，一般插入3 根長(zhǎng)短不一的針到PEEK 椎間融合器，在X 光射線下現(xiàn)形，便于醫(yī)生查看植入的位置是否準(zhǔn)確，是否起到良好的手術(shù)效果。目前的狀態(tài)那，各廠家都是采用人工插入的方式，造成插入位置不準(zhǔn)、彎曲或者針和孔是間隙配合，容易脫落。
上述三個(gè)主要問(wèn)題在瑞士斯達(dá)拉格集團(tuán)旗下的寶美公司加工方案中都得到了終極解決，1960 年成立的寶美公司, 一直致力于高端、精密、復(fù)合機(jī)床的加工制造，多年來(lái)提供了幾乎涵蓋所有骨科植入、微創(chuàng)等手術(shù)器械的加工解決方案，在國(guó)內(nèi)外很多著名廠家都有寶美公司成功合作的案例。本文集中介紹寶美公司在PEEK 椎間融合器加工的終極解決方案。
針對(duì)PEEK 椎間融合器加工寶美采用S-191PRM六軸五聯(lián)動(dòng)車、銑、插復(fù)合加工中心，車削和銑削的的功率都達(dá)到15kW, 工件轉(zhuǎn)速6000rpm, 刀具36000rpm, 整體高強(qiáng)度抗震鑄鐵床身重量超過(guò)4t, 帶B 軸的五軸聯(lián)動(dòng)納米級(jí)插補(bǔ)，直線電機(jī)線性軸直接驅(qū)動(dòng)，該機(jī)床剛?cè)岵?jì)是加工多品種融合器的理想利器。S-191PRM可以從PEEK 棒材連續(xù)加工，不需要水、油冷卻，使用冷氣噴嘴冷卻，直接干式加工，正面裝夾就可以完成5面體的加工，利用鋒利的刀具和PEEK棒材相對(duì)的高速運(yùn)動(dòng)，快速的去除材料，用高速的雕銑技術(shù)代替慢速銑削，達(dá)到減少毛刺的效果。
德國(guó)著名刀具廠商開(kāi)發(fā)了PEEK 材料加工專用刀具，主要是使刀具變得更加鋒利，配合強(qiáng)大的FANUC 31i A5 數(shù)控系統(tǒng)，能使刀具的行進(jìn)軌跡如手指般靈活，有效的切斷PEEK 纖維，避免毛刺產(chǎn)生。即使這樣還是有微細(xì)的毛刺產(chǎn)生，象絨毛一樣，那么寶美是如何解決該問(wèn)題的呢？別急，我們還有辦法，那就是刀庫(kù)里放一把刷子，需要時(shí)主軸抓取該刷子高速旋轉(zhuǎn)去刷融合器表面，就可以把絨毛刷掉，由于刷子也是用PEEK材料制作，所以不會(huì)破壞表面光潔度，可以看到如圖4 所示，PEEK 椎間融合器的牙槽完全沒(méi)毛刺。
正面去完毛刺，此時(shí)需要插入3根影像銷，采用的機(jī)內(nèi)插入的方法，完全不需要人工，我們有獨(dú)家解決方案。把可以裝400 個(gè)長(zhǎng)短不一的針的針盒放置在背面加工裝置上，里面的針?lè)胖檬怯写涡虻模枰逵跋皲N的時(shí)候，打開(kāi)針合的蓋，由氣動(dòng)活塞控制，用特制抓取鉗把針抓出，然后擺動(dòng)B 軸把3 根針插入孔中，插入的位置精確的微米級(jí)，有兩種方式可控制，一是把針露出端面一點(diǎn)兒，使用銑刀把它銑平；
二是利用抓取鉗可轉(zhuǎn)位，使用上面的頂銷把針頂?shù)叫枰奈恢谩?/div>
正面加工完畢后由反面加工單元夾緊融合器、割斷，加工，大家可以看到，此時(shí)的裝夾方式采用虎鉗配合軟爪形式，軟爪的形狀根據(jù)融合器的正面的形狀走，就在本臺(tái)機(jī)床加工出來(lái)，所以?shī)A緊時(shí)候非常貼合零件，夾緊點(diǎn)受力均勻，非常牢固又不會(huì)破壞融合器表面質(zhì)量。加工不同零件時(shí)候更換不同的軟爪，正面主軸棒材可通過(guò)最大直徑50mm, 更換不同直徑的彈簧夾頭僅需要數(shù)分鐘時(shí)間，而刀具和程序都是現(xiàn)成的，這樣就實(shí)現(xiàn)了多品種零件的加工，單個(gè)零件完成時(shí)間只10 幾分鐘而已。
綜上所訴, 瑞士寶美S-191PRM六軸五聯(lián)動(dòng)車、銑、插復(fù)合加工中心加工PEEK 椎間融合器體現(xiàn)了以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì): 一臺(tái)機(jī)床完成從棒料到成品的所有工序, 且不同零件間加工可以快速調(diào)整；縮短工序鏈，減少物流及人工成本；減少人工操作，減少?gòu)U品率；加工流程可靠，沒(méi)有瓶頸限制，企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)變化快，增加現(xiàn)金流動(dòng)，帶來(lái)巨大效益。
