스탬핑 또는 가공: 금속 장치를 위해 무엇을 선택합니까?

다프네 알렌 | 2018년 3월 30일

귀하는 금속 의료 기기를 개발하고 예산, 마감일, 설계 고려 사항 등의 균형을 맞추고 있습니다. 스탬핑과 가공 중 어떤 공정을 선택하시나요?MD+DI 금속 제조 베테랑인 Steve Santoro(MICRO의 수석 부사장)에게 두 프로세스를 비교하고 금속 제조의 미래를 기대해 달라고 요청했습니다. Santoro는 2002년부터 MICRO에 근무했으며 평생 계약 제조 산업에 종사해 왔습니다.

MD+DI: 의료 기기에 있어서 스탬핑과 가공의 기본적인 차이점은 무엇입니까?

산토로: 스탬핑과 가공을 고려할 때 주요 결정 요인은 사용된 부품 및 재료의 기하학적 구조와 결합된 부품의 맞춤, 형태 및 기능과 관련이 있습니다. 의료 기기가 무제한으로 사용되도록 설계된 경우 내구성을 지원하는 복잡한 부품을 생산하는 기계 가공이 가장 효과적입니다. 단 한 번만 사용하도록 만들어진 제품의 경우 스탬핑은 내구성이 떨어지는 정밀 부품을 생산할 수 있으므로 더 나은 접근 방식입니다.

규모도 의사결정 과정에서 중요한 동인이 될 수 있습니다. 결찰 클립과 같이 매주 수백만 개의 구성 요소가 필요한 경우 스탬핑을 통해 이를 쉽게 달성할 수 있습니다. 이러한 수량을 가공하려면 100개의 머시닝 센터가 필요할 수 있습니다. 따라서 기계 가공을 이 정도까지 확장하는 것은 자본 지출 측면에서 실용적이지 않을 수 있습니다.

툴링 비용은 또 다른 고려 사항입니다. 예를 들어 장치에 +/-0.0005인치의 엄격한 공차가 필요하고 일주일에 3,000~5,000개의 부품이 처리되는 경우 일반적으로 가공이 더 다양하고 정확하므로 선택되는 기술입니다. 올바른 머시닝 센터를 사용할 수 있다고 가정하면 부품 형상을 수용하도록 프로그래밍하기만 하면 됩니다. 이는 설계 및 제작에 더 오랜 시간이 걸릴 뿐만 아니라 비용도 더 많이 드는 프로그레시브 스탬핑 다이와는 뚜렷한 대조를 이룹니다.

부품 형상도 주요 고려 사항입니다. 단순히 스탬프를 찍을 수 없는 일부 구성 요소가 있습니다. 예를 들어, 두께가 1/8인치이고 직경이 0.040인 구멍이 있는 전체 경질 304 스테인리스강으로 만들어진 부품은 스탬프를 찍을 수 없습니다. 해당 직경으로 재료를 관통하는 데 필요한 하중을 견딜 수 있는 펀치 재료는 없습니다. 레이저 기술과 결합된 가공은 이 경우 가장 잘 작동합니다.

MD+DI:두 기술 중 하나를 통해 가장 잘 해결될 수 있는 시장 요구/요청이 있습니까?

산토로: MICRO가 지원하는 광범위한 고객과 함께 고객의 요구 사항과 최종 목표에 더 적합한 특정 기술이 있습니다. 예를 들어, 스탬핑은 일회용 장치를 설계하는 고객에게 유용합니다. 왜냐하면 스탬핑은 재사용 가능한 장치보다 견고성이 낮고 구축 비용이 훨씬 낮기 때문입니다. 반면에 가공은 반복적인 사용을 견뎌야 하기 때문에 재사용 가능한 장치의 개발에 도움이 됩니다. 그러나 이러한 내구성에는 더 높은 비용이 드는 경향이 있습니다. 금속 사출 성형(MIM) 또는 MIM 플러스 가공은 가격과 내구성 측면에서 매력적인 중간 지점을 제공합니다.

MD+DI: 재료 선택에 차이가 있나요?

산토로: 스탬핑 또는 기계가공이 의료기기 개발에 가장 적합한 접근 방식인지 여부와 관련하여 가장 효과적이고 효율적인 결과를 얻으려면 재료 두께와 재료 경도를 고려해야 합니다. 예를 들어 재료 두께와 관련하여 두께가 부품 전체에 걸쳐 균일해야 하기 때문에 스탬핑이 제한될 수 있습니다. 재료 경도와 관련하여 사실상 모든 경도를 가공할 수 있습니다. 스탬핑에서는 성형 중 균열이 발생할 가능성이 있으므로 재료 경도를 더욱 신중하게 고려해야 합니다. 또한 많은 경우 티타늄은 이식 가능한 재료로 선택되며 CT 스캔에 가장 적합합니다. 티타늄은 와이어, 막대 및 시트 형태로 제공됩니다. 그러나 대부분의 스탬핑 작업에 필요한 연속 스트립에서는 일반적으로 사용할 수 없습니다.