医疗部件，尤其是植入物，是中小型精密钛部件加工中增长最快的部分之一。这是因为到 2050 年，占植入物市场最大份额的 65 岁以上人群的比例将几乎增加两倍。

钛作为材料的医疗应用不断扩大，在人体中新的应用可能性不断被开拓。钛制成的零件被用于销、螺钉、线和棒、板、网格和笼子到带有关节的运动部件例如替换手指或脚趾。用铣削钛零件和钛组件替换骨骼和关节是一项复杂的任务，但如果没有钛制成的植入物，外科手术、骨科和牙科是必不可少的。

在许多情况下，钛也已成为仪器、工具、设备、模板、测量模板和设备的材料。在这种情况下，钛的高强度、低密度和由此产生的低重量、耐腐蚀性、非反射表面和非磁性特性受到重视。为此，镊子、牵开器、针和微针以及支架、剪刀、洁牙器、钻头、电极和夹子优选地由钛制成。外科医生和教师使用钛制成的装置、支架、量规和测量模板。钛产品还用于航空航天、光学和电子工业。

对钛制品的需求不断增加。大约 20 年来，全球钛金属的加工量约为 60,000 吨。现在假设全世界的年消费量约为 300,000 吨。美国、西欧和中国被视为增长的主要动力。

在医疗行业可以观察到持续的动态增长，这也刺激了机械加工行业。这种增长与密集的研发活动和所有工业化国家人民的寿命延长齐头并进。

骨科植入物代表了一个特殊的细分市场，其中这种动态非常明显。在这个领域，制造商一直在寻找新的、改进的加工机器和切削工具，以便在竞争中脱颖而出。
植入体内的钛零件

更换骨骼和关节是一项复杂的任务

用于医疗技术的加工部件有时意味着处理由钛、钴铬合金或不锈钢等难以加工的材料制成的非常小的复杂部件，并且不会忽视高尺寸精度。加工如此复杂的骨科零件，必须更换人体骨骼和关节，这是一项极其复杂的任务。

对于现成加工的组件，必须移除大量材料。由于所使用的工件材料只能以低于钢的加工参数进行加工，这使得加工过程非常昂贵。出于这个原因，一些工件靠近轮廓进行预成型，这反过来又需要复杂且因此昂贵的夹紧装置。

另一个增加加工复杂性的因素是所需的精确公差。所有这些考虑导致了新加工技术和解决方案的开发，这些技术和解决方案也支持中小型公司以最具竞争力和生产力的方式生产医疗零件。由于先进的刀具结合最新的切削材料等级、创新的几何形状和断屑槽，还可以制造复杂的形状，同时保持精确的公差。

大多数种植体工件由钛合金Ti6AI4V制成。也使用不锈钢，但外科医生更喜欢钛，因为它具有极其有益的强度重量比，并且可以更好地与人体组织一起生长。
由于其重量轻、强度高和生物相容性好，Ti6AI4V 是医疗植入物最常见的工件材料。钛植入物也可用于可能需要的检查，例如 B. 磁共振或计算机断层扫描没有障碍。
Ti6AI4V 用于髋关节、接骨螺钉、膝关节、接骨板、牙科植入物和手术器械，最近还使用钴铬合金。

钛合金的加工比钢的加工需要更高的切削力。与硬度相似的钢相比，钛合金的冶金特性使加工过程变得困难。
当刀具进入和离开刀具时，钛会导致切削刃断裂
与更流行的铁和铝合金相比，钛更难加工。把它想象成不锈钢，加工钛时会形成坚韧和更长的切屑。此外，当刀具进入和离开刀具时，有观察到切削刃断裂的趋势。

碳化钨工具不一定要涂层，因为与钢不同，它们不会与钛发生化学反应，但它们必须非常锋利。如果使用涂层，这些是 PVD ​​涂层切削材料牌号，例如 IC807 和 IC808，因为它们有助于避免在加工参数较高时过热。

康鼎已提供多种用于加工钛合金的可转位刀片和切削刀片，它们基本上可用于所有常见的刀柄。其主要特点包括非常锋利的切削刃以及抛光或磨削的前刀面，从而实现高表面质量并防止积屑瘤的形成。

钛对机械加工提出了特殊要求。

加工钛合金部件时，必须调整刀具和加工参数。钛加工硬化的趋势会对车削和铣削产生影响。切削刃上的高摩擦会导致刀具迅速变钝。锋利的刀具、正确的切削参数和所需的切屑形成是影响质量的参数。工具的硬度以及涂层和材料的耐热性必须相适应。当刀具进入和退出时，存在切削刃断裂的趋势。这可以通过选择正确的刀具和使用最佳加工参数来避免。由于钛合金的冶金特性，必须优化冷却剂的供应。钛的特性及其组合导致特殊的弹性或拉伸强度，在铣削或车削时必须考虑到这一点。如果要经济地铣削和切断钛零件，即刀具寿命长、进给率最大、表面质量高、尺寸精度高，切削刀具也发挥着重要作用。

铣削

康鼎使用具有锋利切削刃的整体硬质合金立铣刀进行自由曲面铣削。这些立铣刀具有最大 0.01 毫米的圆角切削刃，用于半精加工和精加工。此外，还使用了无颤振设计（= 不等齿距）加工钛和不锈钢的刀具。它们具有出色的减振性能。由于这种独特的几何形状，即使在最大进给率下也能实现高表面质量和刀具寿命。

钛的弹性模量相对较低，比钢更具弹性，因此被加工的工件材料容易回弹。薄壁工件在切削压力下偏转，从而导致部件上出现颤痕和公差问题。解决这些问题的方法是通过使用锋利的切削刃和合适的几何形状来稳定整个系统。
此外，钛合金很容易与切削刀具发生化学反应（尤其是在涂层刀具的情况下）并产生积屑瘤。

优化钛加工冷却液供应

所有切削刀片和可转位刀片均采用切削材料牌号 IC807 和 IC808，这些牌号多年来一直是航空航天工业中加工钛的首选切削材料牌号。 今天，用于加工医疗部件的刀具产品范围包括具有极其锋利的切削刃和抛光前刀面的立铣刀； 直径为 0.8 毫米的整体硬质合金铣刀和直径为 3 毫米的铰刀； 不同类型的可转位刀片，带有强力 WF（= 修光刃）或 MD（医疗）断屑槽，以及钛版本的 Jetcut 切断刀具。

康鼎对用于加工这些非常复杂的骨科零件的最有效工具进行了广泛的市场研究。 在此基础上，康鼎使用特定的刀具、切削刀片和可转位刀片和切屑形成器来加工Ti6AI4V，以达到行业要求的公差。