【ウォータージェット切断】ウォータージェット切断は次なる技術革新か？医療機器製造業界に新たな夜明けを！
今日の医療機器業界は、絶えず変化する課題に直面しています。開発コストの増大と品質維持の困難化に伴い、医療機器メーカーはコスト削減を図りながら生産プロセスを合理化する新たな技術を模索しています。こうした課題に対処するため、ウォータージェット切断機をはじめとするデスクトップ製造技術の新たな波が生まれています。メーカーは、コンセプトの迅速な試作と検証が可能になり、ローカライズされたカスタマイズされたソリューション、特殊な材料、そして大量生産ラインを支えるツールの開発が可能になります。
プロトタイプ作成プロセスを加速
プロトタイピングは、設計、構築、試験、評価を含む反復的なプロセスです。医療機器の開発において重要なステップです。整形外科用インプラントの試作では、製品設計エンジニアはインプラントの性能を確認するために、テストサンプルと完全に機能するプロトタイプを作成する必要があります。特定の金属を切削するために必要な工業用製造ツールや機械が不足しているため、設計エンジニアはカスタムメイドの部品を外注することがよくあります。しかし、外注には数週間かかる場合があり、プロトタイプの製造段階に悪影響を及ぼす長いボトルネックが生じます。WAZERのようなベンチトップウォータージェットカッターを使用すれば、エンジニアは完全に機能するインプラントのプロトタイプを社内で構築できます。外注よりもはるかに迅速にテストを実施でき、必要な調整も同時に行うことができます。
ウォータージェット切断により、エンジニアは最終的なインプラントに使用される材料を含むあらゆる材料を用いて試作品を作成し、試験を行うことができます。エンジニアは同一の材料を用いてより正確な評価を行うことができます。チタンまたはステンレス鋼製の整形外科用インプラントはウォータージェット切断が可能ですが、プラズマカッターやレーザーカッターは材料を弱めたり、切断面を損傷したりする可能性があるため、切断できません。
医療機器メーカーは、臨床試験用の部品を迅速に製造する必要に迫られることがよくあります。板金打ち抜き加工などの従来の製造方法は、コストが高く、リードタイムが長く、非常に非効率です。デスクトップCNCウォータージェット切断機は、医療製品の設計エンジニアにとって、小ロットの試作を低コストで実現する選択肢を提供します。デスクトップCNCウォータージェット切断機は、エンジニアリング作業場のほぼどこにでも設置できます。WAZERウォータージェット切断機は、エンジニアが試作テストに基づいて調整と反復作業を行うことを可能にし、コストと待ち時間を削減します。
試作には積層製造と切削製造が併用されます。
現代のプロトタイピングには、社内で可能な限り幅広いプロトタイピング機能を提供するために、デスクトップ型の減算型および積層型製造装置が必要です。デスクトップ3Dプリンターは樹脂材料を用いて部品を製造し、 WAZERのような小型ウォータージェットカッターは金属や特殊材料を用いて試作部品を切削します。迅速な反復計算を実行する能力により、医療機器の設計エンジニアはコストを抑えながら開発を進め、開発プロセスの早い段階で変更を加えることで設計リスクを軽減できます。
プロトタイピングは、設計、構築、試験、評価を含む反復的なプロセスです。医療機器の開発において重要なステップです。整形外科用インプラントの試作では、製品設計エンジニアはインプラントの性能を確認するために、テストサンプルと完全に機能するプロトタイプを作成する必要があります。特定の金属を切削するために必要な工業用製造ツールや機械が不足しているため、設計エンジニアはカスタムメイドの部品を外注することがよくあります。しかし、外注には数週間かかる場合があり、プロトタイプの製造段階に悪影響を及ぼす長いボトルネックが生じます。WAZERのようなベンチトップウォータージェットカッターを使用すれば、エンジニアは完全に機能するインプラントのプロトタイプを社内で構築できます。外注よりもはるかに迅速にテストを実施でき、必要な調整も同時に行うことができます。
ウォータージェット切断により、エンジニアは最終的なインプラントに使用される材料を含むあらゆる材料を用いて試作品を作成し、試験を行うことができます。エンジニアは同一の材料を用いてより正確な評価を行うことができます。チタンまたはステンレス鋼製の整形外科用インプラントはウォータージェット切断が可能ですが、プラズマカッターやレーザーカッターは材料を弱めたり、切断面を損傷したりする可能性があるため、切断できません。
医療機器メーカーは、臨床試験用の部品を迅速に製造する必要に迫られることがよくあります。板金打ち抜き加工などの従来の製造方法は、コストが高く、リードタイムが長く、非常に非効率です。デスクトップCNCウォータージェット切断機は、医療製品の設計エンジニアにとって、小ロットの試作を低コストで実現する選択肢を提供します。デスクトップCNCウォータージェット切断機は、エンジニアリング作業場のほぼどこにでも設置できます。WAZERウォータージェット切断機は、エンジニアが試作テストに基づいて調整と反復作業を行うことを可能にし、コストと待ち時間を削減します。
試作には積層製造と切削製造が併用されます。
現代のプロトタイピングには、社内で可能な限り幅広いプロトタイピング機能を提供するために、デスクトップ型の減算型および積層型製造装置が必要です。デスクトップ3Dプリンターは樹脂材料を用いて部品を製造し、 WAZERのような小型ウォータージェットカッターは金属や特殊材料を用いて試作部品を切削します。迅速な反復計算を実行する能力により、医療機器の設計エンジニアはコストを抑えながら開発を進め、開発プロセスの早い段階で変更を加えることで設計リスクを軽減できます。
特定の治療ツールに使用される独自の材料
デスクトップ3Dプリンターとウォータージェットカッターは、医療現場における大きな革新を実現すると同時に、局所的かつカスタマイズされた治療を提供します。病院、診療所、リハビリテーションセンターではデスクトップデバイスが活用されており、現在、米国の病院の99%がデスクトップ3Dプリンターを保有しています。デスクトップ3Dプリンターを病院や研究室に導入することで、技術者はソフトウェアを簡単に操作し、結果を得ることができます。
• 術前計画のための解剖モデル。• ボディスキャンに基づいてカスタマイズされたサージカルガイド。• ボディスキャンに合わせて設計されたコンポーネント。• 口腔内スキャンから直接得られた義歯。• 外科医の仕様に合わせてカスタム設計された手術器具。医療現場で使用される手順と技術が進化するにつれて、これらの治療を提供する機器も進化する必要があります。デスクトップ3Dプリンターとウォータージェットカッターにより、病院や研究室は従来の方法にかかる時間を短縮し、機器を操作するチームを必要とせずに使い捨てのコンポーネントを作成できます。
デスクトップ機器用特殊素材
今日の医療機器における特殊材料の使用は、メーカーにとって課題となっています。メーカーは、これらの材料を加工するための適切なツールを見つける必要があるからです。ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、ポリスチレン硫酸塩（PPSU）、ポリウレタン（PSU）、ポリオキシメチレン（POM）といった生体適合性、滅菌耐性、X線不透過性を備えたプラスチックの場合、これらの材料を加工するための適切なツールが存在しないことがよくあります。
今日では、ベンチトップ型製造機械がこれらの課題を克服しています。ベンチトップ型ウォータージェットカッターは、チタン、矯正器具、義肢など、高強度・軽量の特殊なプラスチックや金属板の切断に最適です。しかし、呼吸用コネクタやアダプターには特殊なプラスチックが必要です。技術的な制約により、これらの材料はベンチトップ型3Dプリンターには対応していません。
連続生産オペレーション
大量生産には、大規模生産をガイドし、制御するための精密な工具と治具が必要です。部品や機械が変更されるたびに、工具も更新する必要があります。工具の外注には数週間から数ヶ月かかる場合があり、時間、コスト、そしてエラーのリスクが増加します。適切な工具がなければ、生産を停止せざるを得なくなる可能性があります。大量生産メーカーにとって、1週間のダウンタイムは大きな損失となります。ベンチトップウォータージェット切断機は、工具と治具を自社で製造できるため、製造コストとダウンタイムを削減し、市場投入までの時間を短縮できます。例えば、60台の産業機械を保有する医療機器メーカーで金型の交換が必要になったとします。ベンチトップウォータージェット切断機は、新しい金型を自社で製造できるため、外注よりもはるかに迅速に対応できます。
イノベーションと競争へのプレッシャーの高まり、そして大量生産の需要により、医療機器メーカーは迅速なイノベーションと試作を必要としています。ベンチトップ製造装置は、設計段階の加速、開発リスクの低減、そして医療機器の内製化を可能にします。これらのツールは、設置面積が小さく、価格も手頃で、技術者が社内ですぐに操作を習得できるため、医療機器の開発と製造を大きく推進します。手頃な価格のベンチトップウォータージェットカッターと、常に革新を続ける3Dプリンターは、医療機器メーカーが将来の新たな課題に立ち向かう上で、常に大きな力となっています。
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参考文献