TOSEN通過鍛造工藝改善醫(yī)用環(huán)形回旋加速器的生產(chǎn)

越來越多的醫(yī)療診斷系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備導(dǎo)致對醫(yī)療行業(yè)中鍛造部件的需求不斷增加，例如用于MRI掃描儀，PET掃描儀，回旋加速器和其他設(shè)備的大環(huán)和集線器。應(yīng)用要求要求這些部件具有最高質(zhì)量，而預(yù)算繼續(xù)要求具有成本效益的生產(chǎn)。MEDICELL與TOSEN共同努力，最近通過將鑄造部件轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)鍛造環(huán)形回旋加速器來滿足這兩項要求。

MEDICELL是正電子發(fā)射斷層掃描（PET）掃描儀和回旋加速器的領(lǐng)先供應(yīng)商。該公司成立于1990年，憑借其在分子成像方面的進(jìn)步贏得了無數(shù)獎項。MEDICELL通過其集成的掃描儀，回旋加速器，分子探針，檢測器材料和支持服務(wù)系列為PET行業(yè)提供整體解決方案——所有這些都旨在幫助醫(yī)生比傳統(tǒng)成像技術(shù)更早，更準(zhǔn)確地診斷疾病?；匦铀倨骰旧鲜怯糜谏a(chǎn)18F的粒子加速器，18F是放射性同位素，其被注射到經(jīng)歷PET掃描以進(jìn)行早期癌癥檢測的患者中。

回旋加速器的主要部件是鋼環(huán)，鍍有鎳和銅，以傳輸射頻能量，并優(yōu)化系統(tǒng)正常運行所需的高真空環(huán)境。環(huán)和集線器包括電磁鐵的磁通路徑，并且必須具有嚴(yán)格控制的碳含量。但是鑄件中的孔隙率問題導(dǎo)致在加工和電鍍過程中造成昂貴的返工。TOSEN機(jī)械設(shè)計工程師孫秦（Sun Chin）闡述道?！氨砻婀鉂嵍韧ǔＬ嗫?，無法在沒有特殊返工的情況下正確密封，”他說。而且，表面上的針孔會引起不需要的污染物。

Sun Chin說，使鑄造環(huán)達(dá)到規(guī)格要求“過度填充孔和焊接”?！霸诩庸ず碗婂儾僮鬟^程中，返工是必要的，導(dǎo)致成本問題和延遲。我們需要另一種解決方案。”

為了用替代金屬加工工藝替代鑄件，TOSEN對使用鍛件進(jìn)行了廣泛的研究。鍛造正在成為大型醫(yī)療部件生產(chǎn)中鑄造的一種越來越理想的替代方式。鍛造過程，無論截面尺寸如何，都能保證內(nèi)部的完好，而鑄件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在較大尺寸的部件中會減弱，從而產(chǎn)生多孔性。隨著鍛造技術(shù)和方法的進(jìn)步，鍛造零件現(xiàn)在可以提供各種形狀，與鑄造零件形狀相媲美，成本低于過去。TOSEN借鑒了幾家鍛造公司的零件，論證了這些優(yōu)勢。Sun Chin說，“我們得出的結(jié)論是，采用電鍍鍛造和機(jī)加工零件的總成本比我們?yōu)殍T造，機(jī)加工和電鍍零件支付的成本低15％?！?/span>

與鑄件相比，開放式模具和軋制環(huán)鍛造金屬部件可提供：

·定向晶粒流動和優(yōu)越的最終部件強度

·結(jié)構(gòu)完整性和產(chǎn)品可靠性

·減少過程控制和檢查要求

·對熱處理的響應(yīng)更可預(yù)測

在MEDICELL采購經(jīng)理Carl Williams訪問TOSEN的工廠后，MEDICELL選擇TOSEN供應(yīng)鍛造零件。“TOSEN迄今為止生產(chǎn)鍛造零件的能力非常強大，”Carl Williams說。擁有30年歷史的ISO 9001:2008認(rèn)證鍛造公司使用數(shù)百種工具，火焰切割，鋸切，加工和壓力機(jī)，這些工具由他們自己的工程師定制設(shè)計，以具有競爭力的價格生產(chǎn)獨特形狀，可重復(fù)的零件。

TOSEN的技術(shù)銷售和服務(wù)經(jīng)理岳萬峻（Yueh Wann-Chun）表示，“我們的鍛造專業(yè)知識，廣泛的能力以及與MEDICELL積極主動的方法來了解他們的要求和期望，有助于成本有效地將鑄件轉(zhuǎn)換為鍛件，同時提供更好的鍛件產(chǎn)品”。TOSEN通過在1500噸液壓機(jī)上將鍛造坯料鍛造成粗糙的圓環(huán)，然后在環(huán)件軋機(jī)上軋制零件，創(chuàng)造出具有非常理想的機(jī)械性能和冶金健全性的無縫軋制環(huán)，將每個環(huán)形回旋加速器制成近凈形狀。

通過該鍛造工藝防止了孔隙，因為在鍛造加熱的鑄錠時，鑄錠被固結(jié)，提供了良好的中心部件。粗晶鑄造結(jié)構(gòu)被破碎并由細(xì)晶鍛造結(jié)構(gòu)代替，從而提供具有優(yōu)異結(jié)構(gòu)完整性的完美中心產(chǎn)品。

在鍛造和軋制過程之后，每個環(huán)在TOSEN進(jìn)行粗加工，零件鍛造成近凈形狀，以確保具有高尺寸穩(wěn)定性的均勻微觀結(jié)構(gòu)，用于精加工。

TOSEN遇到的另一個重要問題是零件生產(chǎn)所需的低碳材料?！盀榱吮３只匦铀倨黠柡痛鸥袘?yīng)強度，鋼材需要良好的磁導(dǎo)率，因此必須具有非常低的碳含量，”Sun Chin指出。MEDICELL規(guī)范要求碳含量不超過0.1％的鋼?！?/span>TOSEN的冶金工程師與我們合作，以滿足這一規(guī)范，”Carl Williams說?！笆聦嵣希麄兂隽艘?guī)范要求，為我們提供了一種優(yōu)質(zhì)的SAE 1008超低碳鋼材料。”

MEDICELL現(xiàn)已對鍛造環(huán)和輪轂原型進(jìn)行了測試，結(jié)果非常好，零件已經(jīng)過認(rèn)證。電鍍已應(yīng)用于精加工表面，沒有密封問題。根據(jù)這些結(jié)果，MEDICELL最近與TOSEN簽訂了5份生產(chǎn)訂單。

“僅僅三年前，我們沒有考慮鍛件，因為鑄件價格較低，可以容納更多配置功能，”Carl Williams說?，F(xiàn)在，像TOSEN這樣的公司提供比以往更復(fù)雜的鍛造零件，總體生產(chǎn)成本更低。因此，MEDICELL將在其所有未來的回旋加速器中使用鍛造生產(chǎn)工藝。