CNC 가공의 소개

CNC(컴퓨터 수치 제어)는 공구에 통합된 사전 프로그래밍된 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 공작 기계의 이동, 제어 및 정확도를 자동화하는 제조 기술입니다(컴퓨터 수치 제어(CNC)란 무엇입니까?, nd). 환자의 결과를 진단, 치료 및 향상시키기 위해 다양한 첨단 의료 기기가 현장에서 광범위하게 사용됩니다. 컴퓨터 소프트웨어는 다음에 사용됩니다. CNC 가공 절삭 공구의 움직임을 조절합니다. 이 장비는 필요한 최종 형상을 형성하기 위해 견고한 공작물에서 재료를 제거합니다. 절차의 첫 번째 단계는 장치에 대한 정확한 사양이 포함된 디지털 청사진인 CAD(Computer-Aided Design) 모델을 생성하는 것입니다(Soori et al., 2024). 그런 다음 CNC 기계에는 이 모델에서 생성된 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 절단 도구를 이동하는 방법에 대한 정확한 지침이 제공됩니다. CNC 가공에는 다양한 기술이 포함되지만, 의료기기 제조에서는 밀링과 터닝이 특히 중요합니다. 회전하는 절단 블레이드를 사용하면 밀링 기계가 다양한 각도에서 재료를 제거할 수 있어 복잡한 XNUMX차원 디자인을 제작할 수 있습니다.

터닝 머신은 공작물을 회전시키는 반면, 고정된 절삭 공구는 원통형 특성을 형성합니다. 외과의사의 섬세한 메스나 진단 기계의 복잡한 부품은 이러한 장비의 정확성과 기능에 크게 좌우됩니다. 이러한 장치를 가능하게 하는 핵심 기술 중 하나는 의료 기기 제작 방식을 완전히 바꿔 놓은 컴퓨터 제어 절삭 조립 방식인 CNC 가공입니다. 이 기사에서는 이 분야에서 CNC 가공의 용도를 검토하고, 주요 이점을 살펴보고, 의료 환경에서 CNC 가공을 사용하기 전에 고려해야 할 중요한 요소를 살펴보겠습니다.

의료 기기에 CNC 가공 적용

의료, 항공기, 군사, 국방 등 중요한 분야와 사업에서는 CNC가 필수적입니다. 이 분야의 기업은 부품 고장이 생명을 위협할 수 있기 때문에 CNC 기계가 제공할 수 있는 최고 수준의 부품 정밀도를 요구합니다. 의료 장비는 광범위한 동적 응용 분야에서 CNC 가공을 사용합니다. CNC 가공을 사용하면 뼈 드릴, 견인기, 메스 및 겸자와 같은 다양한 수술 장비에서 복잡한 형상을 정확하게 생성할 수 있습니다. 엄격한 공차를 달성하는 것, 즉 원하는 치수와의 차이가 거의 없는 것이 필수적입니다. 엄격한 허용 오차는 조직 손상 가능성을 줄이고 수술 도구 간의 완벽한 결합을 보장하여 섬세한 절차를 용이하게 합니다. 또한 CNC 가공을 통해 수술 도구의 표면 마감을 깨끗하게 처리하여 멸균성을 향상시키고 수술 후 감염 가능성을 낮출 수 있습니다(Mech Power⚙️, 2020).

수술 기구 외에도 이식 장치 제작에는 CNC 가공이 필수적입니다. 관절 교체, 보철물 및 뼈 나사는 CNC 가공으로 제작되는 몇 가지 유형의 의료 품목입니다. 이 경우 생체적합성 소재, 즉 인체가 견딜 수 있는 소재가 중요합니다. 최적의 성능과 환자 안전에 필요한 높은 수준의 정확성을 유지하는 CNC 가공을 통해 이러한 특정 재료의 적용이 더 쉬워졌습니다. CNC 가공이 유용한 또 다른 영역은 다양한 부품의 복잡한 부분입니다. 의료 기기. 심장 박동기, 영상 장비, 진단 도구 및 기타 장비는 정밀하게 가공된 부품에 의존하여 의도한 대로 작동합니다. CNC 기계 가공을 통해 복잡한 형상을 매우 정확하게 제작할 수 있으므로 더욱 복잡한 의료 장비 제작이 가능해졌습니다.

의료 기기 제조에서 CNC 가공의 장점

의료 기기 생산에 CNC 가공을 사용하면 많은 이점이 있습니다. 가장 큰 장점 중 하나는 탁월한 정확성과 정밀도를 달성할 수 있는 능력입니다. 오류가 거의 없는 CNC 기계는 복잡한 형상을 안정적으로 복제하여 생산 공정에서 높은 수준의 재현성을 보장합니다. 이러한 정확성은 의료 기기가 계획대로 작동하도록 보장함으로써 중요한 작업 중에 오작동할 가능성을 줄여줍니다. 또한 CNC 가공은 놀라운 적응성을 제공합니다. 이를 통해 특정 용도에 적합한 특성을 갖춘 다양한 의료 기기를 개발할 수 있습니다. 예를 들어, 일부 수술 도구는 유연하고 강해야 하며, 이식된 장치는 생체 적합하고 신체와 자연스럽게 조화되는 재료로 만들어져야 합니다. 이러한 많은 요구 사항은 CNC 가공으로 충족됩니다(Williams, 2020).

CNC 가공의 비용 효율성은 특히 고정밀 및 소량 제조에 있어 또 다른 중요한 이점입니다. 새로운 장비 설계의 경우 기존 생산 기술에는 많은 설치 시간과 툴링 비용이 필요할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 CNC 가공에서는 디지털 모델을 사용하므로 모든 제조 작업에 대해 상당한 재작업이 필요하지 않습니다. 또한 CNC 가공은 원하는 형태를 만드는 데 필요한 재료만 조심스럽게 제거함으로써 낭비적인 재료 사용을 줄입니다. 그 결과 비용이 낮아지고 환경 친화적인 생산 방법이 탄생합니다(Williams, 2020).

의료 응용 분야의 CNC 가공 고려

그러나 의료 응용 분야에서 CNC 가공을 사용하기 전에 신중하게 고려해야 할 몇 가지 문제가 있습니다. 의료기기 생산을 통제하는 엄격한 법적 규정을 준수하는 것이 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 이러한 규칙에는 환자의 안전과 기기의 효율성을 보장하기 위한 무균성, 생체 적합성 및 엄격한 품질 관리 방법이 포함됩니다. 호환 가능한 의료 기기가 생산되도록 하려면 CNC 가공 작업의 설계 및 구현 전반에 걸쳐 이러한 규칙을 고려해야 합니다(2023).

의료 응용 분야에서 고려해야 할 또 다른 중요한 요소는 표면 마감입니다. 의료 장비를 적절하게 멸균하고 박테리아 성장을 방지하려면 표면이 흠집 없이 매끄러워야 합니다. 수술 후 병에 걸릴 위험은 거친 표면에 숨어 있는 세균으로 인해 증가할 수 있습니다. 이러한 완벽한 마감은 절단 및 가공 설정을 위한 특정 도구를 사용하여 CNC 가공 작업을 최적화함으로써 얻을 수 있습니다(Sousa et al., 2020).

결론

의료 기기 제조에 있어 CNC 가공은 컴퓨터 소프트웨어를 통해 완벽한 자동화를 제공한다는 점에서 혁신적입니다. 이 기술은 놀라운 정밀도와 신뢰성을 갖춘 다양한 장비를 생산하여 의료 산업의 까다로운 요구 사항을 충족합니다. 그 적응성은 복잡한 이식 장치부터 섬세한 수술 장비에 이르기까지 다양한 응용 분야를 충족함으로써 환자 안전에 필수적인 일정한 품질을 보장합니다. 또한 CNC 가공은 경제적이어서 낭비와 설정 시간이 줄어들어 고정밀, 소량 생산에 적합합니다. 그러나 안전 규칙을 준수하고 적절한 멸균을 보장하려면 의료 응용 분야에 CNC 가공을 통합하려면 법적 요구 사항과 표면 품질 표준에 주의를 기울여야 합니다. 모든 것을 고려하면 CNC 가공은 비교할 수 없는 정확성, 적응성 및 효율성을 제공하고 혁신을 촉진하며 환자 치료를 개선함으로써 의료 기기 제조를 변화시킵니다.