Swobodnie dopasowywane kołki zawiasowe do uchwytów urządzeń medycznych

Wiodący producent urządzeń chirurgicznych stosował siedem różnych, obrabianych maszynowo kołków litych jako swobodnie osadzone osie w złożeniu zszywacza chirurgicznego. Kołki były wsuwane na miejsce i utrzymywane przez plastikową osłonę, która całkowicie otaczała zewnętrzną część urządzenia medycznego.

Obrabiane kołki lite zostały określone z tolerancją średnicy zewnętrznej (OD) wynoszącą ±0,0127 mm (0,0005") oraz tolerancją długości wynoszącą ±0,003" (0,076 mm). Jako materiał użyto stal nierdzewną austenityczną (SST) X8CrNiS18-9 (1.4305) / AISI 303 (UNS S30300). Ponieważ ten gatunek stali nierdzewnej jest najłatwiej dostępny w postaci prętów, specyfikacja materiałowa w połączeniu z wąskimi tolerancjami wymiarowymi zasadniczo dyktowała, że kołki muszą być obrabiane maszynowo, a nie kute na zimno.

Zespół inżynierów ds. zastosowań firmy SPIROL przeprowadził dokładną analizę wymagań eksploatacyjnych i ustalił, że tolerancje określone zarówno dla długości, jak i średnicy były znacznie węższe niż to konieczne, biorąc pod uwagę, że kołki służyły wyłącznie jako swobodnie osadzone kołki zawiasowe w urządzeniu chirurgicznym. Innymi słowy, pierwotne specyfikacje powodowały znaczny wzrost kosztów produkcji, nie zapewniając przy tym żadnych korzyści funkcjonalnych dla złożenia.

Firma SPIROL zadała producentowi proste pytanie: „Gdybyście mogli zaoszczędzić miliony euro na kosztach kołków stosowanych w tym urządzeniu , bez wpływu na wydajność złożenia, poprzez zastosowanie szerszych tolerancji wymiarowych dotyczących średnicy i długości, czy bylibyście tym zainteresowani?” Oczywiste jest, że byli.

Inżynierowie SPIROL zalecili poszerzenie tolerancji średnicy z ±0,0127 mm (0,0005") do ±0,025 mm (0,001") oraz tolerancji długości z ±0,076 mm (0,003") do ±0,25 mm (0,010"). Aby to lepiej zobrazować: mimo że dopuszczalna tolerancja długości wzrosła ponad trzykrotnie, różnica ta wynosi zaledwie około szerokości dwóch do trzech ludzkich włosów.

SPIROL zalecił również zmianę materiału z stali nierdzewnej X8CrNiS18-9 (1.4305) / AISI 303 (UNS S30300) na stal nierdzewną X4CrNi18-12 (1.4303) / AISI 305 (UNS S30500). Chociaż oba gatunki są stalami austenitycznymi, zmiana na stal nierdzewną 1.4303 / 305 w połączeniu z szerszymi tolerancjami średnicy i długości umożliwiła kucie kołków na zimno zamiast ich maszynowego obrabiania – bez uszczerbku dla funkcji ani wydajności złożenia.

Dzięki zastąpieniu siedmiu obrabianych maszynowo kołków litych, kołkami  formowanymi na zimno producent urządzeń medycznych osiągnął roczne oszczędności w wysokości ponad 2,5 mln euro.

Bezpłatne wsparcie inżynierów ds. zastosowań: Inżynierowie SPIROL przeanalizują Państwa potrzeby w zakresie zastosowań i we współpracy z zespołem projektowym zaproponują najlepsze rozwiązanie.