Oberflächenbehandlungslösungen für CNC-Präzisionsteile in der Medizin-/Automobilindustrie

Teil 1 Warum benötigen medizinische/automobile Teile eine individuelle Oberflächenbehandlung?

*Medizinbranche: Implantate müssen biokompatibel sein (ISO 10993) und chirurgische Messer müssen korrosionsbeständig und rostfrei sein. *Automobilindustrie: Motorteile müssen einem Temperaturunterschied von - standhalten40°C bis 150°C, und Außenteile müssen 10 Jahre lang witterungsbeständig sein (QUV-beschleunigte Alterung für 3000 Stunden). ---Fall: Bei einem Kunden aus dem medizinischen Bereich kam es einmal zu Metallionenablagerungen auf der Oberfläche einer Biopsiezange aus Edelstahl, da eine Passivierungsbehandlung fehlte, was bei den Patienten Allergien auslöste – die Oberflächenbehandlung ist das „zweite Leben“ von Präzisionsteilen.

Teil 2 Medizinbranche: Von der Zellkompatibilität zur Sterilisationstoleranz

1. Implantate aus Titanlegierung: Kombination aus PVD-Beschichtung und Eloxieren. Problem: Reines Titan hat eine geringe Härte (HV200) und verschleißt leicht. Lösung:

▶ PVD-Titannitrid-Beschichtung (HV2300): Verbessert die Verschleißfestigkeit. Die Dicke beträgt ≤5μm (beeinträchtigt die Präzision nicht), wie etwa das Getriebe einer Kniegelenkprothese;

▶ Mikrolichtbogenoxidation (MAO): Erzeugt eine poröse Keramikschicht (Porendurchmesser 5-10μm) auf der Titanoberfläche, um die Anhaftung von Knochenzellen zu fördern und entspricht ISO 13779 (orthopädische Implantate); Prüfung: Keine Korrosion nach 500 Stunden Salzsprühtest. Der Zytotoxizitätstest (ISO 10993-5) ergibt Grad 0.

2. Medizinische Geräte aus Edelstahl: Passivierung + Elektropolieren. Problem: Edelstahl 316L neigt ohne Passivierung zum Rosten. Die Messeroberfläche mit Ra0.8μm hat Restgewebeflüssigkeit; Lösung:

▶ Passivierung mit Salpetersäure: Entfernt Oberflächenferrit und bildet einen Cr2O3-Schutzfilm, der ASTM A967 entspricht;

▶ Elektropolieren: Reduziert Ra auf 0.2μm, beseitigt Rückstände im Spalt der Messerspitze und erfüllt die Norm EN 13795 (Sterilisation chirurgischer Instrumente); Vorteile der Fabrik: Ausgestattet mit einer Reinraumwerkstatt mit 10.000 Stufen. Ultraschallreinigung passivierter Teile für 30 Minuten (Industriestandard sind 15 Minuten).

Werkspraxis: 4 Qualitätskontrollpunkte von der Zeichnung bis zur Auslieferung

1.DFM-Phase: Markieren Sie „verbotene Oberflächenbehandlungsbereiche“ auf den Zeichnungen (z. B. die Schweißfläche von medizinischen Teilen).

2. Vorbehandlung: Ultraschallentfettung von Autoteilen für 5 Minuten (um sicherzustellen, dass der Ölrückstand weniger als 5 mg/m² beträgt);

3.Prozesskontrolle: Präzise Kontrolle der Flüssigkeitstemperatur im Eloxaltank ±1 °C (von einem bestimmten Automobilkunden angegeben);

4. Erkennung: EDS-Elementanalyse jeder Charge medizinischer Teile (um sicherzustellen, dass die Beschichtungszusammensetzung den Standards entspricht);