Stále vyšší požadavky průmyslu medicíny

Hovoříme-li o medicínském průmyslu, nejedná se jen o výrobu přístrojů, lékařských a chirurgických nástrojů, ortopedických pomůcek, ale také o spoustu chirurgických implantátů. To představuje mnoho tvarově složitých a komplikovaných minidílů. Tím vzrůstají požadavky na nové typy mininástrojů strojního obrábění. Navíc je zde problematika obrobitelnosti ušlechtilých materiálů, které jsou pro výrobu přístrojů i implantátů (z důvodů bezproblémové reakce v lidském organizmu) používány. S vědomím všech požadavků a úskalí tohoto odvětví snaží se i vývojáři firmy ISCAR přinášet na trh kovoobrábění nové a vhodné nástroje či alespoň své stávající vhodně modifikovat a ještě více uzpůsobit pro oblast výroby pro medicínský průmysl (obr. 1).
ISCAR ve snaze soustředit se na optimalizaci některých klíčových aplikací obrábění soustředil svou pozornost při vývoji nástrojů především na tyto důležité oblasti:

- Použití nejvhodnějších materiálů
- Volba správného povlaku
- Vývoj optimální geometrie břitu
- Vývoj extra pevného a bezpečného upnutí VBD v držáku

Nástroje řady CUT-GRIP
Nové soustružnicko-zapichovací nástroje GEHSR/L-SL s oboustranným mechanizmem upnutí destičky jsou inovovanou verzí dřívějších držáků GEHSR/L pro švýcarské automaty.
Nově vyvinuté držáky přinášejí uživatelsky výhodný systém upnutí vyměnitelné destičky v lůžku z pravé nebo levé strany u stejného držáku. Cílem bylo především rychlé a bezpečné upnutí VBD s vyloučením potřeby vyjímat k tomuto účelu nožový držák ze stroje a ušetřit tak čas. Utahováním závrtného šroubu vpředu s kuželem do vertikálně uloženého kolíku s bočním otvorem dochází k tahu na kolík ve vertikálním směru a ten svým osazením přitahuje čelist svírající vyměnitelnou destičku. Mechanizmus konstrukce držáku je znázorněn na obr. 2.
Nožové držáky jsou nyní vyráběny ve čtvercových průřezech 10, 12 a 16 mm s možností použití destiček GEPI a GEMI s různými utvařeči v šířkách 2,2 a 3,2 mm nebo v šířkách 2 a 3 mm v plnorádiusovém provedení (viz. obr. 3).

Ty jsou s výhodou používány při soustružení malých dílů, kdy nízký řezný odpor je maximálně žádoucí. Krátká hlava nožového držáku garantuje vysokou tuhost a stabilitu obrábění. Předpoklad stability umožňuje aplikace s vyššími řeznými rychlostmi a dosažení kvality obráběného povrchu. Jako další inovaci a přizpůsobení těchto nástrojů možnostem obrábění problematických materiálů nabízí ISCAR možnost volby nožových držáků s vysokotlakým chlazením. Míru přínosu vysokotlakého chlazení při obrábění titanů, inconelů a podobných materiálů asi není třeba dále více rozebírat. Nožové držáky mají tři volitelné vstupy přívodu chlazení, které je možno podle potřeby volit dle polohy nástroje ve stroji (viz. obr. 4)

SWISSCUT INNOVAL
Inovací upínacího otvoru destiček typu SWISSCUT vznikla řada nástrojů SWISSCUT INNOVAL. U těchto nástrojů lze destičku nejen upínat z pravé i levé strany držáku (viz obr. 5a), ale díky oválnému upínacímu otvoru není ani třeba vyjímat šroub ven ze závitu pro její vyjmutí a otočení. Šroub stačí částečně vyšroubovat, čímž se umožní náklon destičky a tu lze sejmout, otočit a stejným způsobem nasadit a utáhnout v držáku. Rychlá a bezpečná výměna bez nebezpečí ztráty upínacího šroubu. Tomu se říká „Obrábění inteligentně“ (viz obr. 5b).
Speciální šroub má z jedné strany vylisovanou hvězdici Torx a z druhé šestihran na inbus klíč. Do krabičky s držákem tak přibyl jeden díl montážního nářadí. To za výhodu rychlé a bezpečné výměny destiček přímo ve stroji přeci už stojí.
Nožové držáky v pravém či levém provedení (SCHR/L) se vyrábějí v průřezech od 8 x 10 mm do 16 x 16 mm jsou vhodné pro výrobu minidílů na malých strojích švýcarského typu. I zde je možná volba nožových držáků s přívodem vysokotlakého chlazení až do 340 barů. Příslušné držáky v průřezech 12 x 12 a 16 x 16 mm mají na konci označení příponu JHP.
Vyměnitelné destičky pod označením SCIR/L se vyrábějí pro aplikace zapichování, upichování, soustružení a závitování.

PICCOACE
Přesnost, tuhost a flexibilita jsou vlastnosti mininástrojů pro vnitřní soustružnické operace. Potřebám medicínského průmyslu jsou podřízeny i nástroje řady PICCO a novější PICCOACE. Jde o monolitní karbidové nože pro ty nejmenší vnitřní operace soustružení, zapichování a závitování již od vnitřních průměrů 4 mm. Na základě potřeby praxe vyšší tuhosti a orientace nástroje v držáku inovoval ISCAR držáky a vznikl systém PICCOACE.
Nový držák opět snižuje nevýrobní časy potřebné na výměnu a seřízení rozměru nástroje. Karbidový vnitřní nůž se upíná do dutiny držáku, kde je ustavena jeho poloha v radiálním i axiálním směru s opakovatelnou přesností na 0,005 mm.
Speciální plochý klíč umožňuje utahování upínací hlavice držáku a jeho přesazení v malém kroku (obr. 6a). To vše opět i ve stísněných pracovních prostorech švýcarských automatů.
Stávající řada nástrojů PICCOCUT byla doplněna o karbidové nože pro vnější/vnitřní  čelní zapichování podél čepu. Nože se zpevněnou konstrukcí se vyrábějí v šířkách 3, 4 a 5 mm pro hloubku zápichu až 40 mm a minimální průměr předvrtaného otvoru je 16 mm. V sortimentu jsou i verze s plným rádiem (obr. 6b). Dva chladicí otvory přivádějí kapalinu k řezné hraně a podél úhlu čela, jsou dimenzovány až do tlaku 100 barů. Jakost karbidu IC1008 s PVD povlakem dovoluje obrábět široké spektrum materiálů při různých řezných rychlostech.

Nevšední tvar a konstrukce destiček MINCUT
Řada nástrojů MINCUT už svým názvem naznačuje, že jde o nástroje pro výrobu minidílů. Jak je zvykem u firmy ISCAR, dočkaly se i tyto nástroje časem vývoje a rozšíření sortimentu. Dnes lze těmito složitě tvarovanými destičkami (viz obr. 7) provádět čelní zapichování, čelní soustružení, vnitřní zapichování, podpichování, tvarové soustružení a závitování. Stále platí i to, že rotující nástroj pro čelní zapichování může posloužit i jako nástroj pro zhotovení malých plošek a záfrezů (obr. 8).

 
Destičky s označením MIGR 8 jsou určeny pro mělké vnitřní zapichování a podélné soustružení. Jsou vyráběny v šířkách 0,5 až 2 mm v přímém nebo plnorádiovém provedení. MIFR jsou destičky pro čelní zapichování a soustružení. V šířkách 1,5 až 3 mm v přímém nebo plnorádiusovém provedení. MIUR 8 je obdobná destička s úhlem nastavení břitu 45° s plným rádiem (R0,5 R0,75, R1 mm) pro operace podpichování. MITR 8-MT je destička pro výrobu vnitřních ISO závitů (částečný profil) stoupání 0,75 až 2 mm. Minimální průměr otvoru je 10 mm.
Všechny destičky jsou vyrobeny v jakosti karbidů IC908 s PVD povlakem. Tedy vhodné na široký rozsah obráběných materiálů a řezných podmínek. Lze je všechny také jednoduše upínat pomocí šroubu do nožových držáků MIFHR v rozsahu průměrů stopky 8 až 16 mm s vnitřním chlazením. Držáky s přívodem pro vysokotlaké chlazení mají označení MIFHR…JHP.
Konkrétně držáky s označení MIFHR 8SC-8-8-SRK jsou určeny pro větší vyložení a jsou vyrobeny z karbidu. Tyto je možno upínat do držáků systému PICCOCUT (MG PCO...-6-8 mm) viz. obr. 9.

ISO soustružení mini destičkami
Pro základní operace soustružení medicínských dílů došlo k vývoji nových ISO destiček. Jde o nožové držáky s vnitřním chlazením pro mini destičky. Jako volba se nabízí jednostranné broušené pozitivní destičky EPGT a CCGT určené pro nejjemnější operace vnitřního soustružení i těžko obrobitelných materiálů. Destičky vykazují velmi nízký řezný odpor (obr. 10).
EPGT 03X101-F1P s vrcholovým úhlem 75° a úhlem hřbetu 11° a broušenou řeznou hranou délky 3,7 mm jsou určeny pro vnitřní soustružení již od průměrů 4,5 mm. Destičky CCGT 03X101-F1P s vrcholovým úhlem 80° a úhlem hřbetu 7° a broušenou řeznou hranou délky 3,6 mm jsou určeny pro vnitřní soustružení již od průměrů 5 mm. Příslušné vnitřní nožové držáky jsou v rozsahu průměrů stopek od 4 do 7 mm.
Oboustranné destičky pro použití od vnitřního průměru 12 mm mohou být osazeny broušenými Trigon destičkami WNGP. Pro vnitřní průměr od 13 mm lze použít 55° destičky DNGP. Nožové držáky (i pro zpětné soustružení) jsou vyráběny v rozsahu průměrů stopek od 10 do 20 mm.
Pozitivní destičky jsou s utvařečem F1P určeny pro superdokončovací operace ocelí. Negativní destičky jsou s utvařeči F2P nebo F2M určeny pro polodokončování ocelí a nerez ocelí.

Na vrtací operace nástroje SUMOCHAM
Pro hluboké vrtání bez potřeby předvrtání pilotního otvoru jsou nejvhodnější právě samostředicí vrtáky SUMOCHAM. Vrtací hlavice HCP-IQ v kombinaci s leštěnými vrtacími tělesy DCN pro vrtání až do 12xD hloubek jsou k dispozici v rozsahu průměrů (odstupňovaných po 0,5 mm) od 8 do 32 mm (obr. 11). Při použití těchto vrtáků v hromadné výrobě lze ušetřit nemálo časů jak možností výměny vrtací hlavice přímo ve stroji, tak také zrušením výroby předvrtávacího otvoru.
Další inovací této řady nástrojů je nový tvar vrtací hlavice s plochým čelem pro vrtání otvorů do dna. Nové vrtací hlavice s označením FCP jsou konstruovány pro oceli (ISO-P). Vyrábějí se v rozsahu průměrů (odstupňovaných po 0,1 mm) od 6 do 28,5 mm. Všechny destičky jsou vyrobeny v jakosti karbidů IC908 s PVD povlakem. Tedy vhodné na široký rozsah obráběných materiálů a řezných podmínek.

Evžen Horváth

Publikováno: 28. 2. 2018 | Počet zobrazení: 1923 383