現(xiàn)如今外科手術(shù)中使用的醫(yī)療器械通常需要具有比以往更精細(xì)、更多的功能，這主要是由于微創(chuàng)手術(shù)的發(fā)展所帶來(lái)的。因此，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)中，對(duì)細(xì)節(jié)的進(jìn)一步重視變得至關(guān)重要。為了滿足對(duì)小型、復(fù)雜、輕量級(jí)手術(shù)產(chǎn)品的需求，醫(yī)療器械原始設(shè)備制造商 (OEMs) 越來(lái)越多地選擇生產(chǎn)一次性手術(shù)工具和產(chǎn)品，它們可以為外科醫(yī)生和醫(yī)院提供靈活、現(xiàn)成的一次性無(wú)菌解決方案。
很多需求也在于解決醫(yī)院獲得性感染 (HAIs)，因?yàn)橐淮涡云餍迪啾刃枰?jīng)過(guò)重復(fù)使用和消毒的可重復(fù)使用器械在預(yù)防感染傳播方面更為安全。
原始設(shè)備制造商也希望其合同加工外包 (CMO) 合作伙伴能夠滿足這些不斷變化的需求，從而為外科醫(yī)生及其患者提供支持。這也是創(chuàng)新技術(shù)為什么能持續(xù)幫助實(shí)現(xiàn)具有成本效益和高生產(chǎn)效率的高級(jí)功能的原因。
金屬注塑成型 (MIM) 工藝和傳統(tǒng)機(jī)械加工均可生產(chǎn)出小型高強(qiáng)度的一次性外科手術(shù)部件和產(chǎn)品。但是，在決定更適合使用哪種工藝時(shí)，效率是一項(xiàng)關(guān)鍵因素。
在醫(yī)療器械零部件的生產(chǎn)中，傳統(tǒng)機(jī)械加工和金屬注塑成型都有其各自的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，特別是在部件更小并需要更多靈活性時(shí)。為了確定使用哪種工藝更好，需要進(jìn)行以下考量：
· 材料選擇
· 部件尺寸
· 體積
· 公差
金屬注塑成型對(duì)于需要進(jìn)行組裝或需要多個(gè)組裝步驟的零部件生產(chǎn)而言是理想的選擇。
在醫(yī)療器械制造中對(duì)金屬注塑成型的使用，特別是對(duì)微創(chuàng)手術(shù)工具和微型手術(shù)輔助器械的制造在過(guò)去數(shù)十年里呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，這是有充分理由的。微創(chuàng)手術(shù)為患者提供了許多好處，包括減少疼痛、減少對(duì)組織的損傷、縮短住院時(shí)間以及加快康復(fù)。同時(shí)，鑒于微創(chuàng)手術(shù)數(shù)量的增長(zhǎng)，金屬注塑成型成為了合同加工外包公司在如今的醫(yī)療技術(shù)市場(chǎng)中保持競(jìng)爭(zhēng)力的一項(xiàng)核心能力。
金屬注塑成型工藝對(duì)于大批量小型復(fù)雜部件和具有復(fù)雜幾何形狀的產(chǎn)品（例如用于手術(shù)中切割和接合的手持工具）的生產(chǎn)而言是理想的選擇。由金屬注塑成型工藝生產(chǎn)的器械具有極佳的強(qiáng)度和屬性，并且相比傳統(tǒng)金屬加工和壓鑄工藝而言通常具有更低的生產(chǎn)成本。總體而言，金屬注塑成型包括：
· 更大的設(shè)計(jì)自由。金屬注塑成型在零部件的設(shè)計(jì)和制造方面有著最小的設(shè)計(jì)限制。此外，幾乎所有的設(shè)計(jì)變更都可以在最短的開(kāi)發(fā)周期和周轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
· 形狀復(fù)雜的部件。金屬注塑成型對(duì)于形狀復(fù)雜的部件，以及需要進(jìn)行組裝或需要多個(gè)組裝步驟的部件的生產(chǎn)而言是理想的選擇。
· 高產(chǎn)量需求。金屬注塑成型在具有復(fù)雜幾何設(shè)計(jì)的小型精密零部件的大批量生產(chǎn)中最具優(yōu)勢(shì)。該工藝在需要大批量和穩(wěn)定質(zhì)量產(chǎn)出的情況下適合使用自動(dòng)化技術(shù)。
· 小型化。金屬注塑成型技術(shù)是生產(chǎn)微型零件時(shí)最經(jīng)濟(jì)可行的工藝。
金屬注塑成型工藝在需要大批量和穩(wěn)定質(zhì)量產(chǎn)出的情況下適合使用自動(dòng)化技術(shù)。
一、金屬注塑成型工藝
金屬注塑成型工藝與塑料注塑成型非常相似，不同的是它的原料使用的是金屬而非塑料。它是一種將塑料注塑成型與粉末冶金相結(jié)合的混合技術(shù)。金屬注塑成型工藝的第一步是材料選擇和準(zhǔn)備。當(dāng)合適配比的金屬粉末和有機(jī)粘合劑被混合在一起后就形成了注塑成型的原料。在使用注塑機(jī)時(shí)，所生產(chǎn)的零部件將經(jīng)過(guò)粘結(jié)劑去除過(guò)程。根據(jù)所使用的粘合劑類(lèi)型將應(yīng)用不同的脫粘工藝。在經(jīng)過(guò)脫粘后，零部件將再經(jīng)過(guò)燒結(jié)工藝，確保其獲得所需的材料組成、物理特性和正確的幾何形狀。涉及的工藝包括：
· 混合——均勻混合。
· 成型——標(biāo)準(zhǔn)注塑成型機(jī)。
· 脫粘——通過(guò)有機(jī)物和/或加熱去除有機(jī)物。
· 燒結(jié)——控制收縮形成致密體。
通過(guò)金屬注塑成型工藝，能夠以極低的成本實(shí)現(xiàn)95%-98%的鍛造材料屬性。進(jìn)行注塑成型時(shí)，需要注意并非所有的原料和方法都是相同的。為了獲得理想的力學(xué)屬性、高密度和小尺寸變化，需要重點(diǎn)使有機(jī)粘合劑和表面活性劑從金屬基體中不斷收縮和擴(kuò)散。較差的擴(kuò)散會(huì)因封閉氣體而增加金屬基體中的空隙，而較低的密度則會(huì)極大降低零部件的強(qiáng)度。
二、金屬注塑成型與傳統(tǒng)機(jī)械加工的對(duì)比
金屬注塑成型技術(shù)是經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)微型零部件的最佳工藝。
金屬注塑成型工藝最適用于傳統(tǒng)機(jī)械加工無(wú)法經(jīng)濟(jì)有效地生產(chǎn)的小而復(fù)雜的精密部件。增加傳統(tǒng)機(jī)械加工的復(fù)雜性不僅會(huì)增加成本，也會(huì)增加安裝和整體生產(chǎn)時(shí)間，并且機(jī)械加工通常需要多個(gè)加工步驟和二次加工。傳統(tǒng)機(jī)械加工具有設(shè)計(jì)上的局限性，它需要更高的勞動(dòng)強(qiáng)度，并可能造成嚴(yán)重的材料浪費(fèi)。機(jī)械加工生產(chǎn)的部件需要進(jìn)行組裝，而金屬注塑成型能夠以高度自動(dòng)化的過(guò)程生產(chǎn)出復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)。金屬注塑成型所需的勞動(dòng)力和生產(chǎn)時(shí)間更少，并且當(dāng)產(chǎn)量增加時(shí)，它具有更高的靈活性來(lái)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
在金屬注塑成型中，最大的成本在于前期定制模具的生產(chǎn)，但初期投資將被后續(xù)的高產(chǎn)量所抵消，這也是金屬注塑成型工藝最適合于大批量生產(chǎn)項(xiàng)目的原因。但請(qǐng)記住，如果設(shè)計(jì)可能在下游環(huán)節(jié)發(fā)生改變，那么機(jī)械加工可能比金屬注塑成型在設(shè)計(jì)上具有更高的靈活性，這是因?yàn)橐坏┥a(chǎn)了一個(gè)模具，那么它將很難適應(yīng)設(shè)計(jì)的變化。
金屬注塑成型與機(jī)械加工工藝都能生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。金屬注塑成型能夠以極高的產(chǎn)量生產(chǎn)高度一致的產(chǎn)品，因?yàn)樵谧⑺艹尚凸に囍锌梢苑浅Ｓ行У貙?shí)現(xiàn)自動(dòng)化。由于機(jī)械加工的生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，它更適用于生產(chǎn)具有復(fù)雜形狀和更嚴(yán)格公差的低產(chǎn)量產(chǎn)品。對(duì)于臨界公差的生產(chǎn)場(chǎng)景，金屬注塑成型相比機(jī)械加工需要更少的二次加工（包括精加工）。金屬注塑成型工藝可以被用于處理具有挑戰(zhàn)性的材料，以及消除二次打磨操作（可使項(xiàng)目成本顯著提升）。
在材料使用方面，金屬注塑成型可以根據(jù)客戶(hù)所需的特定屬性自定義材料成分?？捎糜诮饘僮⑺艹尚凸に嚨牟牧铣煞职ú讳P鋼、低合金鋼、碳鋼、鎳合金、工具鋼和鎢合金。金屬注塑成型相比機(jī)械加工的另一大優(yōu)勢(shì)在于它使用更少的原材料，因此減少了材料浪費(fèi)，從而也降低了項(xiàng)目的成本。金屬注塑成型更適用于薄壁部件、內(nèi)外螺紋件的生產(chǎn)以及在部件上澆注文字或數(shù)字。死角、交叉孔和溝槽等其他設(shè)計(jì)特征也可以通過(guò)金屬注塑成型實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于希望大批量生產(chǎn)具有卓越機(jī)械性能的精密部件和獨(dú)特的幾何形狀的CMOS來(lái)說(shuō)，金屬注塑成型是一項(xiàng)高效且成熟的制造工藝，它可以在不犧牲質(zhì)量的情況下為客戶(hù)節(jié)省成本。
京公網(wǎng)安備11010802046783號(hào)
