사례 연구: 동관 Sinbo Precision의 PEEK 소재 부품 가공
고성능 엔지니어링 재료 분야에서 PEEK(Polyether Ether Ketone)는 耐高温(고온 저항), 耐腐蚀(부식 저항), 高强度(고강도)의 뛰어난 특성으로 인해 의료 기기, 항공 우주 및 산업 자동화와 같은 산업 분야의 중요한 응용 분야에서 선호되는 선택입니다. 2013년부터 정밀 제조 분야의 선두 주자인 동관 Sinbo Precision Mechanical Co., Ltd.는 가장 까다로운 사양을 충족하기 위해 PEEK 재료 가공 기술을 마스터했습니다. 34,000㎡ 시설, 600명 이상의 숙련된 직원, 거의 500대의 첨단 수입 기계를 갖춘 Sinbo Precision은 복잡한 PEEK 부품 요구 사항에 대한 혁신적인 솔루션을 지속적으로 제공하고 있습니다.
고객의 과제: 의료 등급 PEEK 임플란트 부품
Sinbo Precision은 차세대 척추 융합 임플란트를 개발하는 유럽 의료 기기 제조업체와 협력했습니다. 고객은 정밀한 치수 공차(±0.02mm), 초고속 표면 마감(Ra ≤ 0.4μm), 및 ISO 13485 의료 표준 준수를 충족하는 PEEK 폴리머 부품을 요구했습니다. PEEK의 높은 융점(343°C)과 가공 중 열팽창을 보이는 경향은 다음과 같은 상당한 과제를 제기했습니다.
- 열 관리: 절삭 중 과도한 마찰은 재료 열화 또는 변형을 유발할 수 있습니다.
- 표면 무결성: 미세한 흠집이나 버 없이 생체 적합한 표면 마감 달성.
- 복잡한 형상: 임플란트 설계에는 복잡한 내부 채널과 얇은 벽 구조(벽 두께 ≤ 1mm)가 포함되었습니다.
Sinbo Precision의 솔루션: PEEK 가공을 위한 엔지니어링 우수성
1. 재료 취급 및 사전 처리
Sinbo의 팀은 균일한 분자 배향을 가진 의료 등급 PEEK 로드(ISO 10993 준수)를 소싱하는 것으로 시작했습니다. 재료는 제어된 오븐에서 어닐링하여 내부 응력을 완화하여 가공 후 변형 위험을 최소화했습니다.
2. 정밀 가공 공정 개발
- 공구 전략: 마찰 및 마모를 줄이기 위해 다이아몬드 코팅 엔드밀과 초경 드릴을 선택했습니다. 거친 가공의 경우, 80m/min의 절삭 속도 및 0.05mm/tooth의 이송 속도에서 3° 나선각을 가진 4날 초경 엔드밀을 사용하여 재료 제거와 열 발생의 균형을 맞췄습니다.
- 냉각 시스템: 압축 공기와 최소량 윤활(MQL)의 조합을 적용하여 절삭 영역을 냉각하여 온도를 PEEK의 유리 전이 온도(143°C) 미만으로 유지하여 열 변형을 방지했습니다.
- 마감 작업: 다이아몬드 연마재를 사용한 고속 연마는 필요한 표면 거칠기를 달성했습니다. 얇은 벽 부분의 경우 Sinbo는 가공 중 안정성을 보장하기 위해 진공 클램핑이 있는 맞춤형 고정 장치를 사용하여 진동을 줄이고 치수 정확도를 향상시켰습니다.
3. 품질 관리 및 규정 준수
- 치수 검사: 0.001mm 정밀도의 좌표 측정기(CMM)는 내부 채널 및 접합 표면을 포함한 중요한 치수를 확인했습니다.
- 표면 분석: 광학 프로파일로미터는 표면 거칠기를 측정하고, 염료 침투 검사는 미세 균열 또는 결함이 없는지 확인했습니다.
- 재료 추적성: PEEK의 모든 배치는 조달에서 배송까지 추적되었으며, ISO 13485 준수를 위한 완전한 문서화가 이루어졌습니다.
결과: 의료 등급 우수성 및 운영 효율성
Sinbo Precision은 고객의 기대를 뛰어넘어 PEEK 임플란트 부품을 예정보다 일찍 납품했습니다.
- 100% 준수: 모든 부품은 ISO 13485 표준을 충족하고 생체 적합성 테스트를 통과했습니다.
- 치수 정확도: 공차는 지속적으로 ±0.015mm 이내였으며, 필요한 ±0.02mm를 초과했습니다.
- 표면 마감: 평균 Ra 값 0.35μm은 인체 조직과의 부드러운 통합을 보장하여 염증 위험을 줄였습니다.
고객은 Sinbo의 기술적 정밀도와 비용 효율성의 균형을 맞추는 능력에 대해 칭찬하며, 이전 공급업체에 비해 가공 시간 20% 단축을 언급했습니다. 이 파트너십은 이후 정형 외과 기기 및 최소 침습 수술 도구용 PEEK 부품을 포함하도록 확장되었습니다.
Sinbo Precision이 PEEK 가공 분야를 선도하는 이유
- 재료 전문성: PEEK의 열적 및 기계적 특성에 대한 깊은 이해를 통해 최적화된 공정 매개변수를 사용할 수 있습니다.
- 첨단 장비: DMG MORI 五轴 CNC 기계(五轴联动加工中心) 및 자동 검사 시스템에 대한 투자는 복잡한 형상의 반복성을 보장합니다.
- 다중 산업 경험: 항공 우주(항공기 내부 부품용 PEEK) 및 산업 자동화(내마모성 PEEK 기어)에 대한 전문 지식은 의료 기기 솔루션을 보완합니다.
귀하의 메시지는 20-3,000 자 사이 여야합니다!