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Sep 03, 2023

마이크로 의료 제조 허용 오차: 높은 수준 달성

2022년 12월 1일 스폰서 콘텐츠 작성 정밀한 소형 플라스틱 부품 제조는 정확한 툴링 실행의 결과입니다. 마이크로 툴링과 마이크로 사출의 공차를 이해함으로써

2022년 12월 1일 스폰서 콘텐츠 기준

정밀한 소형 플라스틱 부품을 제조하는 것은 정확한 툴링 실행의 결과입니다. 마이크로 툴링과 마이크로 사출 성형의 공차를 이해하면 가장 진보된 마이크로 의료 장치에서도 높은 수준의 반복성과 부품 정확도를 달성할 수 있습니다.

장비 성능

금형은 제조 성공을 가능하게 하는 요소이며, 최첨단 장비를 활용하고 색다른 툴링 방법을 적용하여 정밀한 실행이 이루어집니다.

고정밀 금형 제작 및 성형 기술의 발전으로 의료 기기 부품을 소형화할 때 더 많은 가능성이 가능해졌습니다. 예를 들어 MTD Micro Molding은 매우 전문적인 작업을 위해 장비에 투자했습니다.

정밀도 및 정확성

공작물 정확도는 기계가 수행하도록 지정된 것이 아니라 기계에서 나오는 실제 부품의 모습을 나타냅니다. MTD에서 우리의 공작물 정확도 목표는 0.000042″(약 1μ)입니다.

정확한 툴링

플라스틱에서 달성 가능한 기능과 공차는 강철 정확도와 재료에 따라 달라집니다. 공차가 작아질수록 강철 정확도에 허용되는 오차 범위도 작아집니다. 마이크로 툴링에는 기본적으로 오류가 발생할 여지가 없지만 특정 재료의 경우 엄격한 공차가 필요할 때 이러한 규칙이 더욱 엄격해집니다. 초정밀 순서로 작고 복잡한 직소 퍼즐 조각처럼 함께 움직이는 도구 인서트의 경우 이러한 조각의 구성 정확도가 매우 중요합니다.

MTD가 생산 실패에서 구출한 프로젝트 유형을 분석해 보면, 처음부터 프로젝트를 망친 것은 금형의 정밀도 부족 때문인 경우가 많았습니다. 부품과 기능이 작아질수록 금형에서 허용되는 오류가 줄어듭니다. 이는 최첨단 마이크로 툴링 장비, 방법 및 전문 지식 없이는 불가능하지는 않더라도 점점 더 어려워지고 있습니다.

부품 형상 크기가 0.010인치라고 가정하면 일반적으로 사용되는 두 가지 마이크로성형 재료가 형상 공차에 따른 필수 강철 목표 및 공차와 관련되어 있으므로 비교할 수 있습니다.

위에서 볼 수 있듯이 폴리프로필렌(PP)의 형상 공차 목표를 달성하는 데 필요한 강철 공차는 폴리카보네이트(PC)보다 훨씬 작습니다. 이는 재료의 수축률 차이로 인해 발생합니다. 수축률이 높을수록 플라스틱 특성 공차를 달성하는 것이 더 어렵습니다.

부품 크기

마이크로 구성 요소는 일반적으로 1인치 정사각형 또는 직경에 맞지만 부품 크기가 아주 미세할 수도 있습니다. 무게 측면에서 MTD는 단일 플라스틱 펠렛으로 520개의 부품을 제조했습니다.

부품 특징

모든 플라스틱 사출 성형 부품은 소형화될 수 있으며 일부 부품은 설계의 복잡성과 기하학적 구조로 인해 다른 부품보다 제조하기가 더 어렵습니다.

설계를 소형화할 때는 설계의 가장 중요한 영역에 초점을 맞추고 소규모로 성공적인 제조를 가능하게 하고 과도한 비용과 리드 타임을 방지하기 위해 일부 기능을 변경하거나 제거해야 할 수도 있다는 점을 이해하십시오.

MTD에서는 다음과 같은 부품 기능을 달성합니다.

이제 우리는 마이크로 성형 부품이 적합한 경계를 만들었으므로 의료 기기 OEM이 설계를 통해 이 형상을 통해 무엇을 달성할 수 있는지에 대해 이야기할 수 있습니다. 가능한 것은 상당히 예외적이다

달성 가능한 기능 및 공차

0.002인치까지의 벽 두께, 250:1의 종횡비, 제로 드래프트 디자인, 5μ의 팁 반경을 제공하는 MTD는 내시경, 약물 전달 및 복강경과 같은 의료 시장의 판도를 바꿔 놓았습니다.

위 사진은 폴리프로필렌(PP)으로 만들어진 약물전달장치이다. 약물 전달 빨대(상단)의 장거리 벽은 .005인치이고, 캐뉼라(하단) 디자인의 벽은 .0025인치만큼 얇습니다. 이와 같이 벽이 얇은 부품을 성공적으로 사출 성형하려면 뛰어난 성능의 툴링 및 성형 장비와 기술이 필요합니다.