1. 背景介紹

在醫療領域，接骨板作為修復骨折的重要器械，具有嚴格的材料與加工要求。此案例研究展示了一鑫精密在使用5軸CNC加工TC4鈦合金接骨板中的成功經驗。TC4（Ti-6Al-4V）因其優異的生物相容性、高強度、輕量化和耐腐蝕性，成為醫療植入物的首選材料。然而，TC4也是一種公認的難加工材料，因此如何精準加工出符合醫療標準的接骨板成為挑戰。

2. 材料與技術挑戰

TC4鈦合金的主要加工挑戰包括：

導熱性差：加工過程中產生的熱量無法迅速散發，易導致刀具過熱并縮短使用壽命。

高強度和韌性：這增加了加工時的切削力和刀具磨損。

彈性變形：TC4具有較低的彈性模量，容易在加工過程中產生微小變形，特別是在制造高精度的醫療器械時。

因此，加工此類零件需要高精度的設備與嚴格的工藝控制。5軸CNC機床可以在這些方面提供優勢，包括減少多次裝夾所帶來的誤差，并能夠一次完成復雜曲面的加工。

3. 5軸CNC加工的優勢

一鑫精密采用先進的5軸CNC加工，主要優勢包括：

高精度：5軸CNC加工能夠在不需要多次重新定位零件的情況下完成復雜幾何形狀的加工，顯著提高了加工精度。

復雜曲面加工：接骨板的設計通常需要符合人體骨骼的自然曲率，5軸聯動能夠從多個角度輕松加工出復雜的曲面。

減少裝夾次數：一次裝夾就可完成全方位加工，減少了重復定位的時間，提升了加工效率并降低了潛在誤差。

4. 加工流程

為了確保接骨板的精度與表面質量，一鑫精密遵循以下加工步驟：

1. 設計與編程：根據客戶提供的CAD圖紙，一鑫精密的工程團隊對零件的加工路徑進行詳細的編程，特別是曲面部分，需確保加工路徑與設計的一致性。

2. 粗加工與精加工：使用5軸CNC加工進行粗加工，去除大部分材料，之后進行精加工，確保達到所需的尺寸精度和表面光潔度。

3. 表面處理：為了滿足醫療器械的嚴格要求，接骨板在加工完成后進行表面處理，如去毛刺和拋光，以保證其表面光滑且無缺陷。

5. 質量控制

在醫療器械生產中，質量檢測至關重要。為了確保接骨板的各項性能，一鑫精密實施了以下質量控制措施：

尺寸檢測：使用高精度的三坐標測量儀（CMM）對接骨板的關鍵尺寸進行檢測，確保其符合設計公差要求。

表面質量檢測：顯微鏡檢查表面是否有毛刺、裂紋或其他可能影響植入安全的缺陷。

力學性能測試：對成品進行拉伸強度、疲勞強度等測試，確保其在實際使用中的耐久性和可靠性。

6. 醫療行業的合規要求

作為醫療器械，接骨板的生產需滿足嚴格的行業標準。一鑫精密也擁有ISO 13485:2016的醫療器械質量管理體系的認證證書。一鑫精密嚴格遵循ISO 13485:2016醫療器械質量管理體系，確保從材料采購、加工到檢測的每個環節都符合標準。此外，TC4鈦合金接骨板必須通過一系列生物相容性測試，以確保其在人體中的安全性和穩定性。

7. 結論

通過此案例研究可以看出，一鑫精密成功運用5軸CNC技術解決了TC4鈦合金加工中的難題，確保了接骨板在生物相容性、機械強度和表面質量等方面的高標準。該案例不僅展示了一鑫精密在高難度材料加工中的技術實力，也表明其在醫療器械制造領域具有卓越的經驗與能力，為客戶提供了符合醫療行業嚴格要求的產品。也突顯了一鑫精密在醫療領域的創新能力，以及其在提供定制化高精度零部件解決方案方面的優勢。