Manufaktur Presisi: Jalur Menuju Keunggulan Rocket Machining & Design dalam Bagian Peralatan Medis

Apa yang dibutuhkan untuk membuat bagian bagi manufaktur presisi? Bagaimana rasanya menjadi produsen kecil untuk bagian medis? Kami mengeksplorasi peluang dengan perspektif segar dari perusahaan berbasis Michigan yang melakukannya saat ini: Rocket Machining & Design.

Manufaktur presisi adalah bisnis besar—terutama dalam manufaktur medis. Di Amerika Serikat, pasar diharapkan mencapai $173 miliar pada 2019, menurut perusahaan konsultasi peralatan medis Emergo. Bengkel kecil hingga menengah yang mencari pasar baru mungkin menemukan kesesuaian yang baik dalam pasar perlengkapan dan peralatan medis yang menguntungkan. Namun, bersama peluang tersebut datang tantangan dalam jenis peralatan dan keterampilan yang diperlukan untuk bersaing dalam pekerjaan manufaktur bagian-bagian kecil dan kompleks ini.

Salah satu contoh entri yang sukses ke manufaktur bagian medis presisi adalah Rocket Machining & Design, yang membuka pintunya pada 17 Desember 2017, dan menyelesaikan bagian pertamanya pada 31 Januari 2018.

Berdasarkan di Springfield, Michigan, Rocket Machining & Design tidak jauh dari Kalamazoo, markas besar raksasa peralatan medis Stryker (lihat sidebar). Meskipun Rocket memulai dengan jenis pekerjaan mesin lain termasuk otomotif, energi dan fluida, perusahaan segera diperkenalkan kepada Stryker melalui perwakilan MSC-nya.

“Ini adalah hubungan yang bagus, dan baru-baru ini kami tumbuh dan mengambil lebih banyak pekerjaan Stryker,” kata Duane Spurling Jr., mitra pengurus Rocket Machining.

Banyak bagian yang dibuat Rocket Machining & Design adalah komponen dan prototipe untuk instrumen bedah.

Jenis Mesin yang Dibutuhkan untuk Manufaktur Bagian Medis

Untuk pekerjaan medisnya, Rocket menggunakan mesin CNC Haas, termasuk TL-1 dan ST-30, serta mesin gerinda Haas dan surface grinder.

“Saat ini kami memutar bagian medis lalu memasukkannya ke dalam gerinda, atau sebaliknya, yang lumayan sulit,” kata Spurling.

“Sekarang kami melihat lebih banyak bagian ini masuk, kami tahu penting bagi kami untuk mendapatkan mesin yang melakukan produksi dalam satu langkah, jadi kami sebenarnya sedang dalam proses pembelian live tooling lathe, mungkin Haas ST yang dapat menangani barstock hingga 20 mm lebar,” katanya.

Perlu tahu teknik yang disukai untuk bekerja dengan titan grade medis, kobalt krom dan paduan stainless steel berbasis nikel? Baca “8 Must-Know Tactics for Precision Medical Machining.”

Alat dan Bahan Biasa yang Dibutuhkan untuk Manufaktur Bagian Medis

Rocket Machining & Design terutama menggunakan alat pemotongan dan pemutaran Walter—dan itu merupakan proses pembelajaran.

“Kami harus bekerja untuk mengidentifikasi insert carbide yang tepat, mengatasi masalah dengan flushing dan mencoba menemukan nose radius yang tepat,” kata Spurling. “Saat Anda memesin bagian yang sangat kecil, penting untuk bisa mendapatkan hal yang kami inginkan dari alat.”

Untuk sebagian besar prototipe medisnya, Rocket menggunakan A2 dan 17-4 stainless, meskipun mereka juga telah menggunakan bar besi baja 303, 304, 4140 dan stainless 440 beberapa kali.

“Beberapa stainless [bahan] kami sudah diharden dari awal, jadi kami harus melakukan hard-turn,” kata Spurling. “Sangat krusial untuk bisa memutar bahan-bahan ini dan memiliki carbide yang benar, karena itu akan mencopot alat dengan sangat cepat.”

Pentingnya Alat Pemotongan Mikro untuk Bagian Peralatan Medis

Bagian peralatan medis membutuhkan alat yang tepat untuk pekerjaan kecil dan terperinci. Untuk itu, perusahaan menggunakan berbagai alat mikromesin Horn.

“Untuk perangkat ini, kami telah menurunkan diameter hingga .0005 atau .0006, lebar selang kecil yang pada dasarnya .0001 atau .00015, dan pitch benang yang sangat halus untuk tappung 440 dan stainless 17-4 Ph,” katanya.

“Tappung bagian-bagian ini, terutama pada lathe, sangat sulit, jadi ketika seseorang ingin pitch halus seperti itu, memiliki alat yang tepat sangat kritis,” katanya.

Prototipasi Instrumen Medis

Meski masih muda dalam keberadaannya, Rocket telah bekerja pada beberapa prototipe untuk desain instrumen medis baru.

“Prototipe-prototipe ini dapat berupa internal untuk motor listrik yang akan masuk ke dalam gun Stryker, hingga backing, hingga komponen perakitan medis,” kata Spurling.

“Kami menjadi bagian dari pengembangan salah satu motor Stryker baru, dan menurut kami belum ada yang baru selama 15 tahun terakhir,” kata Spurling. “Jadi kami berada di garis depan untuk melihat apa yang akan datang.”

Mengambil Penyesuaian yang Tepat untuk Kontrol Kualitas

Rocket Machining sedang menuju sertifikasi manajemen kualitas ISO 9001:2015, serta sertifikasi inspeksi untuk laboratoriumnya, yang sudah dilengkapi dengan kontrol debu, suhu dan kelembaban.

“Salah satu proses kontrol kualitas kami adalah inspeksi bagian pertama in-process, jadi bagian pertama yang keluar akan diperiksa sepenuhnya dan ditandatangani oleh manajer produksi atau pemimpin shift pertama kami,” kata Spurling.

Untuk memastikan kontrol kualitas, perusahaan akan memutar beberapa potongan dengan ukuran berbeda untuk mengakomodasi perubahan spesifikasi karena post-processing, lalu mengirimkannya untuk perlakuan panas atau plating jenis apa pun.

“Kami mempertimbangkan kemungkinan ekspansi bahan yang akan dilakukan perlakuan panas, terutama untuk A2, karena kadang toleransi mungkin tidak terpenuhi pada awalnya, tapi kami akan mengasumsikan pertumbuhan,” katanya. “Juga, jika ketebalan coating ditetapkan pada empat mikron, kami akan membuat bagian empat mikron lebih kecil, dan perusahaan plating bertanggung jawab untuk memenuhi persyaratan itu.”

Masa Depan dalam Manufaktur Bagian Medis

Pada titik ini, Rocket hanya membuat beberapa potongan dari setiap bagian. Namun meskipun perusahaan masih muda, Spurling melihat peluang besar untuk keuntungan dengan manufaktur bagian medis.

“Kami tahu kami harus mengambil lebih banyak langkah, dan kami sedang dalam proses mendapatkan lebih banyak sertifikasi untuk akhirnya dapat melakukan pekerjaan produksi untuk Stryker,” katanya. “Kami sangat bangga dengan area mesin kami, dan cara kami menjalankan bisnis kami sangat bersih, presisi dan tertib—dan itu salah satu hal yang membuat kami diterima oleh Stryker dan industri medis.”

Spurling memberikan saran untuk bengkel yang ingin masuk ke pasar peralatan medis.

“Saat Anda membuat penawaran dan mencoba memproduksi bagian-bagian ini, salah satu hal yang harus Anda pertimbangkan adalah tingkat kesulitan yang datang bersama mereka, tetapi dengan itu juga datang peluang untuk menghasilkan banyak lebih banyak uang,” katanya.

Bagaimana Anda melakukan kontrol kualitas untuk bagian medis tanpa sertifikasi ISO? Bergabunglah dalam percakapan di forum metalworking. [pendaftaran diperlukan]