Medizinisch und Biomedizinisch Mikrofräsen und Mikrobohren von X46Cr13-Edelstahl

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Was macht X46Cr13-Edelstahl schwer zu bearbeiten?

X46Cr13-Edelstahl ist ein martensitischer Edelstahl, der eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, hohe Härte und Festigkeit aufweist und häufig in verschiedenen industriellen Anwendungen verwendet wird.

X46Cr13-Edelstahl hat einen hohen Härtegrad. Nach der Wärmebehandlung kann er eine Härte von etwa HRC 50-55 erreichen. Zusammen mit seiner Verfestigungseigenschaft bringt dies große Herausforderungen bei der CNC-Bearbeitung dieses Materials mit sich.

Insbesondere beim Mikrofräsen und Mikrobohren von X46Cr13-Edelstahl für extrem kleine medizinische Ersatzteile würden hohe Schnittkräfte Vibrationen verursachen, wenn das Werkzeug beginnt, das Material zu drücken und herauszupressen. Dies hinterließ schließlich deutliche Vorschubspuren auf der Werkstückoberfläche. Die Verfestigungseigenschaft des Edelstahls führte dazu, dass die Schneidfähigkeit der Querschneide (des Kugelfräsers) die plastische Verformung des Materials nicht überwinden konnte. Das Werkzeug konnte das Material nicht abschneiden, was zu schweren Werkzeugspuren und massiven Graten am Werkstück führte.

Da das Endprodukt minimalinvasive chirurgische Ersatzteile waren, betrug die Gesamtlänge des Werkstücks nur 4 mm, mit einer Nutbreite von nur 0,8 mm. Das extrem kleine Werkstück hatte nach dem CNC-Bearbeitungsprozess deutliche Werkzeugspuren und massive Grate, die dann eine manuelle Nachbearbeitung (Strahlen und manuelles Entgraten) unter dem Mikroskop erforderlich machten.

Die Werkzeugspuren waren jedoch nach dem Strahlen oft nicht vollständig zu entfernen. Die Mikrostrukturen der Ersatzteile wurden während des manuellen Entgratungsprozesses sogar stark beschädigt, was zu einer extrem niedrigen Produktausbeute (unter 10%) führte. Zudem konnte die manuelle Nachbearbeitung die schlechte Rundheit der Bohrlöcher auf einer gekrümmten Oberfläche aufgrund der hohen Schnittkräfte nicht beheben. Diese Faktoren führten zu erheblichen Risiken, den Auftrag für unseren Kunden nicht erfüllen zu können.


 

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☑️ Mikrofräsen und Mikrobohren von X46Cr13-Edelstahl: Bearbeitungsinformationen

 

	Mikrofräsen und Mikrobohren von X46Cr13-Edelstahl: Bearbeitungsinformationen
Material	X46Cr13-Edelstahl   *Materialhärte über HRC50 nach der Wärmebehandlung
Merkmale (Abmessungen)	Feinfräsen auf der Bodenfläche der Nut, Feinfräsen auf der Seitenwand der Nut, Planfräsen am Schaft des Ersatzteils, Φ0,26 x 0,8mm Mikrobohren (durchgehende Löcher)
Prozess	Mikrofräsen und Mikrobohren
Werkzeughalter Ultraschall	BT30-R02-06
Drehzahl	13.000 ~ 17.000min-1
Werkzeug	R0,1 Kugelfräser, R0,15 Kugelfräser, Φ0,26 Bohrer

 

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(Bild 1. HIT HBT30 Ultraschallbearbeitungsmodul wurde für das Mikrofräsen und Mikrobohren von X46Cr13-Edelstahl-Medizinteilen verwendet)



 

HITs Ziel beim Mikrofräsen und Mikrobohren von X46Cr13-Edelstahl

Das ultimative Ziel ist es, die Produktausbeute für unseren Kunden zu erhöhen. Mit der Unterstützung von HIT-Ultraschall konnte der Kunde den manuellen Nachbearbeitungsprozess eliminieren und eine noch bessere Oberflächenqualität mit erheblich reduzierten Graten erzielen.




 

Ergebnisse des Ultraschallunterstützten Mikrofräsen und Mikrobohren von X46Cr13-Edelstahl

 

Mikrofräsen und Mikrobohren von X46Cr13-Edelstahl: Werkstückqualität

(Bild 2. HIT-Ultraschallunterstütztes Mikrofräsen und Mikrobohren von X46Cr13-Edelstahl für Medizinteile kann die Oberflächenqualität verbessern, Grate erheblich reduzieren und eine bessere Rundheit der Bohrlöcher ohne Pilotbohrverfahren erreichen)

 

• Ohne Ultraschall traten hohe Schnittkräfte an der Querschneide des Kugelfräsers auf. Dies verursachte Vibrationen, wenn das Werkzeug begann, das Material zu drücken und herauszupressen, und hinterließ schließlich deutliche Vorschubspuren auf der Werkstückoberfläche.
• Zusammen mit den Verfestigungseigenschaften des Edelstahls konnte die Schneidfähigkeit der Querschneide die plastische Verformung des Edelstahls nicht überwinden. Das Werkzeug konnte das Material nicht abschneiden, was zu schweren Werkzeugspuren und massiven Graten am Werkstück führte.
• Mit HIT-Ultraschall half die hochfrequente Mikrovibration, die Schnittkraft an der Querschneide des Kugelfräsers zu reduzieren. Dies ermöglichte es dem Werkzeug, das Material abzutrennen und die Schneidspäne leichter zu evakuieren, was die Oberflächenrauheit des Werkstücks verbesserte und die Grate erheblich reduzierte.
• Besonders beim Mikrobohren auf einer gekrümmten Oberfläche verhinderte die reduzierte Schnittkraft auch das Abweichen des Werkzeugs. Infolgedessen konnte mit HIT-Ultraschall eine bessere Rundheit der Bohrlöcher ohne Pilotbohrverfahren erreicht werden.

 

Mikrofräsen und Mikrobohren von X46Cr13-Edelstahl: Effizienz und Produktausbeute

(Bild 3. HIT-Ultraschallunterstütztes Mikrofräsen und Mikrobohren von X46Cr13-Edelstahl für medizinische Ersatzteile kann den manuellen Nachbearbeitungsprozess erfolgreich eliminieren und die Produktausbeute von 10% auf 100% erhöhen)

 

• Ohne Ultraschall war die Oberfläche des Werkstücks nach dem CNC-Bearbeitungsprozess schrecklich mit massiven Graten. Es wäre dann ein Strahl- und manueller Entgratungsprozess erforderlich, um die Werkstückqualität zu verfeinern.
• Da die Werkstückgröße extrem klein war, konnte der manuelle Entgratungsprozess Risiken wie Schäden an den Mikrostrukturen oder das Versagen beim Entfernen von Werkzeugspuren nach dem Strahlen verursachen.
• Zudem konnte der Nachbearbeitungsprozess die schlechte Rundheit beim Mikrobohren auf einer gekrümmten Oberfläche nicht beheben.
• Der wahre Nutzen, den HIT-Ultraschall dem Kunden im Hinblick auf den Bearbeitungsprozess brachte, war die Erhöhung der Produktausbeute auf 100% durch den CNC-Bearbeitungsprozess.
• Ohne die Risiken einer schlechten Ausbeute aufgrund des manuellen Nachbearbeitungsprozesses zu haben, konnten die Produkte die Standards des Kunden erreichen und sogar deren Erwartungen übertreffen.

 

Errungenschaften der HIT-Ultraschall Bearbeitungs Technologie

🕜 Effizienz und Produktausbeute - Eliminierung des manuellen Entgratungsprozesses, und die Produktausbeute wurde von unter 10% auf 100% erhöht
📈 Werkstückqualität - Große Verbesserung der Oberflächenrauheit ohne offensichtliche Vorschubspuren oder Grate und eine hervorragende Rundheit beim Mikrobohren auf gekrümmten Oberflächen ohne Pilotbohren


 

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Mikrofräsen und Mikrobohren von X46Cr13-Edelstahl: Branchenanwendung

Mikrofräsen und Mikrobohren von X46Cr13-Edelstahl wird in der Medizinbranche eingesetzt, insbesondere für minimalinvasive chirurgische Ersatzteile wie Biopsiezangen, Greifzangen usw.


X46Cr13-Edelstahl ist ein martensitischer Edelstahl, der häufig in verschiedenen industriellen Anwendungen verwendet wird, darunter chirurgische Instrumente, Besteck, Formen, Wellen, Ventile und verschleißfeste Teile.

X46Cr13-Edelstahl hat einen hohen Härtegrad. Nach der Wärmebehandlung kann er eine Härte von etwa HRC 50-55 erreichen. Zusammen mit seiner guten Korrosionsbeständigkeit stellt die CNC-Bearbeitung dieses Materials eine große Herausforderung dar.


Hier kommt das Ultraschall Bearbeitungs Modul von HIT zur Hilfe! HIT bietet eine umfassende Lösung für die Bearbeitung fortschrittlicher Materialien. Mit der Unterstützung der Ultraschall Bearbeitungs Technologie von HIT müssen sich die Kunden keine Sorgen mehr über schlechte Werkstückqualität machen, die aufgrund hoher Schnittkräfte zu einer schlechten Produktausbeute führt. HIT versichert seinen Kunden, dass ihre Anforderungen nicht nur erfüllt, sondern auch noch bessere Ergebnisse erzielt werden!




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