利用真空复模实现远程医疗设备的小批量生产

探索韦克如何采用真空复模工艺生产具有高气密性、耐用性和精细表面光洁度的远程医疗设备。

项目概览

客户是一家专注于医疗器械设计开发的跨国公司，正在寻求一家能够帮助他们进行小批量生产的制造商，因为他们正在升级新一代远程医疗设备。这些小批量产品用于最终设计验证，并提交规则申请许可证。

新医疗设备广泛用于提供医疗咨询、诊断、治疗和监测任务。升级后的设备具有以下特点：更轻更小；更好的材质和密封性，防火且耐腐蚀，适用于多种环境。

如我们所见，这款医疗设备的主要结构是一个典型的带显示功能的机壳，具有显示功能。在外壳的加工中，有多种技术可供选择，包括CNC加工、真空铸造、SLA和注塑成型。

首先，选用注塑成型则需要制作昂贵的金属模具，这通常用于大批量生产，显然不适合这个项目。此外，上图中圈出的支撑特征在注塑过程中很难脱模，这使得注塑成型无法生产该医疗设备。

其次，如果所有机壳都采用CNC加工生产，由于加工时间过长，成本会非常高。

而在 SLA 和真空铸造之间，后者是首选的制造方法。真空复模在医疗设备生产中越来越受到青睐，这不仅因为该方法提供了合理的价格和可用的材料，还因为它相比其他工艺提供了更大的设计自由度。

在此外壳生产过程中，需要特别注意一些加工关键点，例如材料选择、包覆成型、表面光洁度和装配，看看韦克是如何解决这些问题的。

选择合适的材料是首要考虑的问题，这批外壳件既要用于设计验证，又要用于申请许可证，品质至关重要。

本项目采用Hei-Cast 8263材料生产顶部和底部壳体。这是一种UL94 V-0和5VA等级的阻燃型树脂，能够为医疗设备提供良好的密封性和耐腐蚀性。

另一个用于该医疗设备外壳的材料是Hei-Cast 8150。这是一种ABS级树脂，具有良好的物理特性、出色的固化性能及尺寸稳定性，非常适合小批量生产。

通常，通过真空铸造生产的两个分离部件在组装后无法在四个边缘提供高等级的密封性能。为了解决这个问题，韦克尝试在真空铸造工艺中使用包覆成型来制造这些医疗设备外壳。

简单来说，包覆成型的过程需要先铸造一个部件，然后利用该技术在新的硅胶模具中用另一个部件的母模再次成型。然后将液态材料倒入型腔中。当材料凝固后，最终通过包覆成型制成单个部件。但此技术对熟练程度要求较高，若流程控制不好，容易产生大量气泡、脱层等问题，影响最终品质。

在这个项目中，该医疗设备的两个真空铸造部件的尺寸差异较大，这让包覆成型变得更加困难。由于较小的部件是软橡胶，因此很容易从其位置移位。经过仔细的分析和预先模拟，韦肯决定先成型较大的部件，以便随后可以更好地成型具有卡扣配合的小部件。最后，我们成功地通过包覆成型生产了这批外壳。

在表面处理过程中，此医疗设备外壳采用了不同类型的工艺。对于软橡胶部分，需要采用哑光饰面。而大部分硬质材料部分则进行了白色喷漆处理。徽标及控制面板图标都采用了丝印工艺。

由于该医疗设备常常使用医疗酒精进行消毒，因此表面涂料和丝印的质量必须能够耐受酒精环境的使用。因此，我们使用了高品质的美国涂料品牌PPG，并配合UV设备以增强附着力。同时这些表面处理的质量通过了交叉切割测试和抗酒精测试，达到了预期的质量标准。

该医疗设备大约有 16 个组件需要通过不同的工艺生产。因此，在生产开始之前，韦克的工程团队仔细检查和分析了所有装配功能特征。在生产初期就制定了详细的计划，以防止主外壳上的关键特征严重变形和收缩。

上面的CAD图纸展示了一个由两个外壳部件和一个内部金属部件组成的组装示例。图中标记的第二和第三部分必须与两侧的螺纹柱完美匹配。因此，在为真空铸造加工母模时，这些关键部分未被拆分，以确保实现最佳的精度。

此外，和注塑成型类似，真空铸造中的材料如果收缩控制不当，也会出现问题。我们拥有经验丰富的工程师，通过周密的准备措施，能够避免因收缩引起的影响，从而确保关键特性的尺寸正确。

我们专注于为有需求的客户提供高质量的产品和解决方案。客户对交付的质量表示非常满意，整体效果超出了他们的预期，并对测试结果给予了高度评价。接下来的订单将涉及销售产品，客户计划继续与韦克合作，并在未来的项目与韦克进行更深入的合作。

韦克是您值得信赖的快速成型制造商，提供从手板到生产的一站式服务。凭借真空铸造、CNC加工、快速注塑和表面处理的能力，韦克可以根据您的特定要求以高效率和实惠的价格提供定制加工解决方案。如果您正在寻找专业制造商，请联系我们并了解更多详细信息。