蔡司中国区授权总代理商

从骨螺钉到高抛光关节,马路科技 Alicona光学三维测量

骨科制造关注的已经不只是"零件尺寸是否合格",而是材料、加工、复杂几何和最终表面状态如何共同被控制。

 

01 从材料开始,骨科制造正在变得更复杂

不同材料和工艺,最终会带来不同的加工响应。以骨螺钉为例,切削热、刀具磨损、排屑以及表面光洁度控制等问题层出不穷;与此同时,微创手术的发展还在推动骨螺钉进一步向小型化和复杂化发展。

这意味着,骨科及齿科植入器械制造行业面临的并不是单一的高精度加工问题,而是:材料越来越难加工,零件越来越小,几何越来越复杂,公差和表面质量要求却越来越高。

 

02 一颗骨螺钉,为什么不能只测外径?

从外观看,骨螺钉是一种回转类零件;但真正进入质量控制阶段,需要评价的参数远不止外径。典型几何特征包括:螺纹牙距、牙型角、芯径、外径、圆角、螺钉头部结构、尖端几何,以及不同特征之间的位置关系。

Bruker Alicona 针对骨螺钉的测量应用中,就包括螺纹轮廓及头部几何的三维测量,并将测量结果与技术图纸中的标称值和公差进行比较。它并不是由几个彼此孤立的尺寸组成,而是一套连续的三维功能几何。

如果加工已经进入高效率、高重复性的生产流程,而检测仍然依赖大量人工取点、多个设备之间反复装夹,那么测量本身就可能成为质量控制流程中的下一道瓶颈。

 

03 从"几个尺寸"转向完整三维几何

对于这类复杂微型零件,更完整的三维数据具有明显优势。InfiniteFocus G6 通过 Real3D 技术,从不同角度获取零件表面数据,可实现复杂零件的 360° 几何测量,并支持与 CAD 数据进行直接比对。

这意味着质量工程师可以进一步观察:偏差发生在哪里?是局部特征异常,还是整个螺纹轮廓存在系统性偏移?实际零件与 CAD 之间的偏差是否集中在某一功能区域?

 

04 骨科零件真正棘手的地方,还在"表面"

另一个非常值得注意的方向,是表面处理。包括等离子涂层、微弧氧化、电解抛光、钝化等工艺。这些工艺对于计量来说都有一个共同点:零件几何没有消失,表面状态却发生了变化。

 

因此,在表面处理之后,仅验证外形尺寸通常不能完整描述制造结果。需要进一步评价的可能包括:表面粗糙度、纹理分布、局部缺陷、边缘状态以及不同区域之间的表面一致性。

 

05 一台设备,同时看"形状"和"粗糙度"

传统质量控制中,尺寸和粗糙度往往由不同设备完成。但医疗植入物通常同时具有:复杂曲面、螺纹、微小圆角、陡峭侧壁,以及光滑甚至高抛光表面。

InfiniteFocus G6 的技术思路恰恰是将这两类任务放进同一个光学三维测量系统中。系统以一个光学传感器完成形状和表面粗糙度测量,支持 Ra、Rq、Rz 以及 Sa、Sq、Sz 等二维和三维粗糙度参数。真正回答了:"某一个功能区域的几何偏差,与这一位置的实际表面状态之间有什么关系?"

 

06 高抛光关节植入物:完全不同的测量挑战

如果说骨螺钉的难点在于螺旋几何,那么膝关节、髋关节等植入物面对的则是:大曲面 + 高光洁度表面。

光学测量高抛光表面的困难在于,表面反射特性可能导致数据获取不稳定。InfiniteFocus G6 采用的 Advanced Focus-Variation 针对光滑、反光和高抛光表面扩展了高分辨率测量能力;同时,Vertical Focus Probing 可以对 90° 及以上的垂直陡峭侧壁进行光学侧向探测。

 

07 测量对象正在从"零件"走向"制造过程"

如果把材料、加工、后处理和检测连在一起,会得到一条非常清楚的制造链:

材料 → 成形/机加工 → 表面处理 → 几何与表面检测 → 质量评价

一个测量系统真正进入生产流程之后,数据就不只是检验报告中的几个数字,而是回答制造过程中的问题:加工结果是否稳定?表面处理前后发生了什么变化?批次之间能否保持一致

08 InfiniteFocus G6 核心应用全景

 

 

Bruker Alicona | InfiniteFocus G6

形状与表面粗糙度,一套光学三维测量系统完成。

 

关于马路科技

马路科技成立于1996年,是产业界率先提出 3D 打印与 3D 扫描整合技术方案的顾问公司,系 Bruker Alicona 大中华区官方授权总代理,全权负责 Alicona 全系产品的售前选型、安装调试、原厂培训、计量校准与售后维保。

我们在北京、青岛、上海、昆山、宁波、东莞、成都等地均设有公司及专业 3D 技术中心,配备资深应用工程师团队,可提供来件测试、现场演示与属地化技术支持。

如有骨螺钉、牙科种植体、关节植入物等医疗器械的三维计量与表面质量检测需求,欢迎联系马路科技。

资讯中心

NEWS

넳 넲