人工膝關節的製造實例
隨著人們對膝關節的生物力學研究不斷深入，膝關節假體設計理念不斷更新，人工膝關節置換手術也日趨成熟，手術效果逐漸獲得了臨床的肯定。目前，人工全膝關節置換術被認為是治療終末期或嚴重的膝關節炎最有效、最成功的手術之一。初次全膝關節置換的長期隨訪結果令人鼓舞：手術成功率達95%～98%。在一些發達國家，每年有大量的患者接受人工全膝關節置換術。經過幾十年的發展，目前膝關節置換術已經是一種比較成熟的骨科手術，有一定的程序化手術操作規範和模式。然而，該手術對施術醫生的操作水平有較高的要求的同時，人工膝關節的質量好壞以及安裝位置，對手術的效果有著很大的影響，直接關係到患者的健康。
在人工關節置換術中，假體的應用是一個不可或缺的環節。然而，在我國完成的近萬例人工膝關節置換術中，大部分假體來自國外廠家，專家們對國產假體提出了一些希望。專家們認為，目前大部分國產假體為仿製品，技術含金量低，而價格仍然偏高，可供選擇的品種也不多，產品質量與國外廠家存在較大差距，部分產品只能依賴國外進口。專家們呼籲，國內相關廠家要加大產品研發的力度，爭取在人工關節假體這一龐大的市場中佔有一席之地。
那麼是什麼制約了我國人工關節的發展，使得國產假體與國外發達國家差距如此之大？眾所周知，有些人工關節形狀非常複雜，輪廓精度和表面光潔度要求極高，只有高精度的5軸萬能磨床才能達到其要求，所以問題的關鍵在於人工關節在5軸磨削中心上的加工，5軸磨削中心的精度和效率直接影響了產品的質量與成本，只有正確的加工方法加上高精度的5軸磨床才能成就高品質的產品，而高品質的產品決定了患者的健康。作為世界高端磨床的領跑者，德克機床給出了最佳的解決方案，我們願盡其所能為患者排憂解難。
德克精密機床總部位於世界名城慕尼黑以南50公里，著名旅遊度假勝地Weilheim市，擁有超過50年的精密磨床製造經驗，其獨一無二的立式結構是工具磨削領域革命性的創新。眾所周知，立式原理加工刀具時，機床能夠承受大多數的載荷，工件不再是懸臂狀態，避免了重力作用下綜合誤差的產生，消除了懸伸長度帶來的加工誤差，使得工件在加工中的受力更合理；S22P自帶8工位砂輪庫，可同時使用各種不同形狀、尺寸、粒度和材質的砂輪，可滿足不同種類規格、形狀和材質刀具，一次裝夾便可完成粗精加工要求，大大提高生產效率和產品精度；主軸電機是配有獨立的水冷系統的高精密電主軸，直接對主軸電機進行恆溫冷卻，保護主軸，保證主軸的高壽命，機床能夠在較高轉速下衡扭矩輸出，確保磨削任務的順利完成；五軸光柵尺全閉環反饋系統，保證產品每個尺寸都精確無誤。德克的工程師們在醫療器械領域有著非常豐富的加工經驗，下面我們以人工膝關節為例，將德克公司在醫療器械加工方面的寶貴經驗與大家分享。
人工膝關節的加工大致可分為以下幾個步驟：
1. CAD 3D建模 （STEP, IGES, etc.）：工程師們可以通過自己熟悉的UG、Solidworks、Pro_E等3D軟體建造人工膝關節的三維模型；
2. CAD-CAM：將CAD 3D模型數據轉化為機床所識別的運動軌跡，在機床內生成相應G代碼；
3.測量： 將預成型毛坯和夾具裝入機床，通過精準的在線自動測量系統，自動測出工件與夾具的位置；
4. 粗銑仿形輪廓：根據之前建立的3D模型，首先經過粗銑，為粗磨消除大部分余量；德克機床配備了五軸全閉環光柵尺反饋系統，最高直線軸解析度可達到0.0001mm，旋轉軸解析度可達驚人的0.00005°，通過精準的五軸聯動控制，精確保證銑削時各部位余量大小，確保整個輪廓余量均勻；
刀具規格：φ10mm-R2, 4刃R銑刀
循環時間：約5min
在機床上粗銑
5.粗/精磨輪廓達尺寸要求：通過砂輪庫的配合，完成粗、精砂輪的在線更換，一次裝夾便可同時完成粗、精磨加工，避免了重複裝夾誤差，更加準確的控制精磨余量；磨頭獨立冷卻系統保證機床在長時間連續工作下溫度恆定，避免了因溫度變化引起的機械膨脹；大理石基座將磨削過程中機床的振動和熱膨脹降至最低，最大限度的保證了產品精度和批量生產的一致性；
粗磨砂輪規格：φ125mm R5 粒度D181；
精磨砂輪規格：φ125mm R4 粒度D64。
循環時間：約5min；
循環時間：約20min。
人工膝關節毛坯料與最終產品對比
經過簡單的幾個步驟便將毛坯料變成了一個精緻的人工膝關節，它將幫助一個生命重新站立起來，或許患者永遠不會知道德克是如何幫助他的雙腿重獲新生，但在健康的生命面前，這些已顯得不再重要，用最前沿的科技換取患者最健康的笑容，是德克公司一向追求的目標。
從精巧幹練的單刃磨刀機SO和SOE到風靡全球的萬能手動工具磨S11，再到如今最高效的數控5軸萬能磨削中心S20E和S22P，這些都見證了德克在技術創新領域的進步與發展。遠到國防軍工、航空航天、地質勘探，近到醫療、電子、通訊、汽車、紡織等，德克科技已逐漸滲透在人們生活的每個角落。
德克刀具磨床上生產的其他用途的醫療器械
