Fabricación de precisión:el viaje de un taller en la fabricación de piezas para equipos médicos

¿Qué se necesita para fabricar piezas para la fabricación de precisión? ¿Cómo es ser un pequeño fabricante de piezas médicas? Exploramos las oportunidades con una nueva perspectiva de una empresa con sede en Michigan que lo está haciendo hoy:Rocket Machining &Design.

La fabricación de precisión es un gran negocio, especialmente en la fabricación médica. En los EE. UU., se espera que el mercado alcance los $ 173 mil millones en 2019, según la consultora de dispositivos médicos Emergo. Los talleres de trabajo de tamaño pequeño a mediano que buscan nuevos mercados pueden encontrar una buena opción en el lucrativo mercado de dispositivos y suministros médicos. Pero con la oportunidad, existen desafíos en los tipos de equipos y habilidades necesarios para competir por los trabajos de fabricación de estas piezas pequeñas y complejas.

Un ejemplo de una entrada exitosa en la fabricación de piezas médicas de precisión es Rocket Machining &Design, que abrió sus puertas el 17 de diciembre de 2017 y completó su primera parte el 31 de enero de 2018.

Ubicado en Springfield, Michigan, Rocket Machining &Design no está lejos de Kalamazoo, sede del gigante de dispositivos médicos Stryker (ver recuadro). Aunque Rocket comenzó en otros tipos de trabajos de mecanizado, incluidos los de automoción, energía y fluidos, la empresa pronto conoció a Stryker a través de su representante de MSC.

"Ha sido una gran relación, y recientemente hemos crecido y nos hemos hecho cargo de mucho más del trabajo de Stryker", dice Duane Spurling Jr., socio gerente de Rocket Machining.

Muchas de las piezas que fabrica Rocket Machining &Design son componentes y prototipos para instrumentos quirúrgicos.

Los tipos de máquinas necesarias para la fabricación de piezas médicas

Para su trabajo médico, Rocket utiliza máquinas CNC de Haas, incluidas una TL-1 y una ST-30, así como molinos Haas y una amoladora plana.

“Actualmente estamos torneando las piezas médicas y luego colocándolas en el molino, o viceversa, lo cual ha sido un poco difícil”, dice Spurling.

“Ahora que estamos viendo que llegan más de estas piezas, sabemos que es importante para nosotros obtener una máquina que se produzca en una sola, por lo que en realidad estamos en el proceso de comprar un torno de herramientas motorizadas, tal vez un Haas ST. que puede manejar barras de hasta 20 mm de ancho”, dice.

¿Necesita conocer las técnicas preferidas para trabajar con aleaciones de acero inoxidable con base de níquel, cromo cobalto y titanio de grado médico? Lea "8 tácticas imprescindibles para el mecanizado médico de precisión".

Herramientas y materiales típicos necesarios para la fabricación de piezas médicas

Rocket Machining &Design utiliza principalmente herramientas de corte y torneado de Walter, y ha sido un proceso de aprendizaje.

“Tuvimos que trabajar para identificar los insertos de carburo correctos, resolver problemas con el lavado y tratar de encontrar el radio de punta correcto”, dice Spurling. “Cuando se mecanizan piezas tan pequeñas, es importante poder obtener las cosas que queremos de la herramienta”.

Para la mayoría de sus prototipos médicos, Rocket usa acero inoxidable A2 y 17-4, aunque también han usado barras de acero 303, 304, 4140 y acero inoxidable 440 varias veces.

“Algunos de nuestros [materiales] inoxidables los hemos endurecido previamente desde el principio, por lo que tendremos que tornear las cosas”, dice Spurling. "Es muy importante poder tornear esos materiales y tener el carburo correcto, porque consumirá las herramientas muy rápidamente".

La importancia de las microherramientas de corte para piezas de equipos médicos

Las piezas de dispositivos médicos requieren las herramientas adecuadas para trabajos pequeños y detallados. Con ese fin, la empresa utiliza una variedad de herramientas de micromecanizado de Horn.

“Para estos dispositivos, hemos bajado a diámetros de .0005 o .0006, anchos de ranura diminutos que son básicamente .0001 o .00015, y pasos de rosca extremadamente finos que tocan acero inoxidable 440 y 17-4 Ph”, dice.

“Roscar esas piezas, especialmente en un torno, ha sido muy difícil, así que cuando alguien quiere ese tipo de paso fino, tener las herramientas adecuadas es fundamental”, dice.

Prototipos de instrumentación médica

A pesar de su corta existencia, Rocket ya ha trabajado en bastantes prototipos para nuevos diseños de instrumentación médica.

"Estos prototipos pueden ser desde partes internas para motores eléctricos que se van a usar en las pistolas Stryker, hasta respaldos y componentes de ensamblaje médico", dice Spurling.

“Tenemos que ser parte del desarrollo de uno de los nuevos motores Stryker, y creo que no ha habido uno nuevo en los últimos 15 años”, dice Spurling. "Así que estamos en la parte delantera de ver lo que está por venir".

Hacer los ajustes correctos para el control de calidad

Rocket Machining está trabajando para obtener su certificación de gestión de calidad ISO 9001:2015, así como una certificación de inspección para su laboratorio, que ya está equipado con controles de polvo, temperatura y humedad.

“Uno de nuestros procesos de control de calidad es la inspección de la primera parte en proceso, por lo que la primera parte que se despega será revisada por completo y firmada por nuestro gerente de producción o el líder del primer turno”, dice Spurling.

Para garantizar el control de calidad, la empresa convertirá varias piezas en diferentes tamaños para adaptarse a los cambios en las especificaciones debido al posprocesamiento y luego las enviará para cualquier tipo de tratamiento térmico o enchapado.

“Tenemos en cuenta la posible expansión del material que se va a tratar térmicamente, especialmente para A2, porque a veces es posible que la tolerancia no se cumpla inicialmente, pero asumiremos el crecimiento”, dice. "Además, si se especifica un espesor de recubrimiento de cuatro micras, haremos que la pieza sea cuatro micras más pequeña y la empresa de recubrimiento es responsable de cumplir con ese requisito".

Un futuro en la fabricación de piezas médicas

En este punto, Rocket hace solo unas pocas piezas de cada parte. Pero a pesar de que la empresa es joven, Spurling ve una gran oportunidad de rentabilidad con la fabricación de piezas médicas.

“Sabemos que tenemos que tomar más medidas y estamos en el proceso de obtener más certificaciones para poder eventualmente hacer el trabajo de producción para Stryker”, dice. "Estamos muy orgullosos de nuestra área de mecanizado, y la forma en que llevamos a cabo nuestro negocio es muy limpia, precisa y ordenada, y eso fue una de las cosas que nos hizo entrar en Stryker y la industria médica".

Spurling tiene consejos para las tiendas que buscan ingresar al mercado de dispositivos médicos.

“Cuando cotizas y tratas de producir estas piezas, una de las cosas que tienes que tener en cuenta es el nivel de dificultad que conllevan, pero con eso también viene la oportunidad de ganar mucho más dinero”, dice. .

¿Cómo se realiza el control de calidad de las piezas médicas sin tener la certificación ISO? Participe en la conversación en el foro de metalurgia. [es necesario registrarse]