Präzisionsgebohrte, tieflochgebohrte 304 Edelstahl-Ventilwellen für medizinische Ventile zur Fluidsteuerung

2. Material- und Oberflächenauswahl je nach Anwendungsbereich

Die Schäfte von medizinischen Herzklappen bestehen aus Edelstahl 304 – dem hygienischen, korrosionsbeständigen und elektropolierfähigen Standard. Wo höhere Festigkeit oder Lochfraßbeständigkeit erforderlich sind, kommt Edelstahl 316L zum Einsatz.

3. Bearbeitungsstrategie: Bohren, Drehen, Schleifen und Polieren

Eine Dogbone-Welle ist ein langes, schlankes Bauteil mit einer tiefen Innenbohrung – der Prozess muss bei jedem Arbeitsgang Geradheit und Konzentrizität gewährleisten.

Langdrehautomaten: Die Langdrehautomaten Tsugami M08SY-II bearbeiten das Mehrdurchmesserprofil, die Querbohrungen und die Nuten aus Stangenmaterial in einer Aufspannung. Die Führungsbuchse dient zur Kontrolle der Durchbiegung des langen, dünnen Abschnitts.

Tieflochbohren: Die Bohrung mit einem Durchmesser von 0,055 Zoll wird nach dem Drehen tieflochgebohrt, wobei sie gerade und konzentrisch zum Außendurchmesser gehalten wird – ein entscheidender Vorgang, den herkömmliches Spiralbohren bei diesem Längen-Durchmesser-Verhältnis nicht erreichen kann.

Spitzenloses Schleifen: Die Außendurchmesser werden spitzenlos auf das Endmaß geschliffen, wodurch eine spiegelglatte Oberfläche und enge Durchmessertoleranzen erreicht werden, die beim Drehen allein nicht möglich sind.

Innenentgratung & Elektropolieren: Alle Innenkanten werden vor dem Elektropolieren entgratet. Dadurch wird die Bohrung geglättet und mikroskopische Werkzeugspuren werden entfernt – unerlässlich für medizinisch benetzte Oberflächen.

Reinigung & Verpackung: Die Teile werden plasma-wassergereinigt und einzeln verpackt, um die elektropolierte Oberfläche zwischen Werk und Ventilmontage in einwandfreiem Zustand zu erhalten.

Verifizierung: Sechskant-Koordinatenmessgerät (0,001–0,002 mm), KEYENCE IM-8000 und 100%ige Sichtprüfung verifizieren jeden kritischen Durchmesser, jede Bohrung und Oberfläche. Ein vollständiger Maßprüfbericht und ein Materialzertifikat gemäß Abschnitt 3.1 werden jeder Charge beigefügt.

4. Fallstudie: Dog-Bone-Ventilschäfte für einen OEM im Bereich der medizinischen Flüssigkeitssteuerung

Ein führender Hersteller von medizinischen Flüssigkeits- und Gasregelventilen beauftragte KGL mit der Produktion von 304 Edelstahl-Dogbone-Ventilschäften für eine neue Ventilplattform, die vom Prototypenstadium in die Serienproduktion mittlerer bis großer Stückzahlen übergeht.

Herausforderung: Wellen aus Edelstahl 304 gemäß Zeichnung 115270-2 Rev B, mit einer durch Tieflochbohren hergestellten Bohrung Ø0,055 Zoll, einem mehrteiligen, knochenförmigen Profil, elektropolierten Innenflächen und kritischen Durchmessern, die gemäß ASME Y14.5-2009 auf ±0,001–0,005 Zoll eingehalten werden – und zwar 100 % der Teile frei von Graten und Kratzern.

Lösung: Langdrehen, gefolgt von Tiefbohren, spitzenlosem Schleifen und Innenelektropolieren. Zwei Nachbearbeitungsrunden optimierten die Bohrungsgeradheit und entgrateten die Werkstücke. Nach bestandener Kundenprüfung mittels Koordinatenmessmaschine und Sichtprüfung wurden Werkzeuge und Programme dokumentiert und finalisiert, inklusive eines Erstmusterprüfberichts pro Variante.

Ergebnis: Bei einer Pilotserie von 800 Wellen (mehr als 50 pro Variante) blieb die Chargenabweichung bei kritischen Merkmalen unter 0,005 mm, die Erstausbeute überstieg 98 % und die gesamte Pilotserie – jede mit einem 3.1-Zertifikat und einem vollständigen Maßbericht – wurde termingerecht für die Serienproduktion ausgeliefert.

5. Lieferzeit- und Kostenhinweise

Medizinische Präzisionswellen werden in drei Lieferstufen eingeteilt, die sich nach Bohrungstiefe, Toleranzklasse und Reinraumverpackungsanforderungen richten:

Einzelprototyp (1–5 Stück): 10–14 Tage für Edelstahl 304, inklusive Tieflochbohren, Elektropolieren und Erstmusterprüfung.

Engineering-Charge (20–100 Stück): 20–30 Tage, inklusive Prozessvalidierung und vollständiger Prüfberichte.

Pilotproduktion (200–1000 Stück): 35–50 Tage, mit Spezialwerkzeugen und 100%iger Qualitätskontrolle.

Konstruktionstipp: Bei Tieflochbohrungen bestimmen das Verhältnis von Bohrungsdurchmesser zu -länge und die Spezifikation der Elektropolierbehandlung die Kosten. Standard-Tieflochbohrdurchmesser und handelsübliche Edelstahlstangen reduzieren den Werkzeugaufwand; Querbohrungen innerhalb der Tieflochbohrlinie vermeiden ein nachträgliches Entgraten.

6. Beginnen Sie Ihr Projekt

Sind Sie bereit, Ihre medizinischen Ventilschäfte von der Zeichnung zur Serienfertigung zu überführen? Wir gestalten die technische Bewertung nahtlos und sicher:

Schritt 1: Schutz des geistigen Eigentums an erster Stelle — Gerne unterzeichnen wir eine Geheimhaltungsvereinbarung, bevor Sie uns sensible Designdateien übermitteln.

Schritt 2: CAD-Dateien einreichen — Laden Sie 3D-Dateien (.STEP/.IGES) zusammen mit 2D-GD&T-Zeichnungen hoch, in denen kritische Toleranzen, Oberflächenbeschaffenheiten und Reinraumanforderungen spezifiziert sind.

Schritt 3: Schnelle DFM & Angebotserstellung — Sie erhalten innerhalb von 24–48 Arbeitsstunden ein formelles Angebot, eine Toleranz-Machbarkeitsanalyse und Feedback zur Kostenreduzierung durch DFM.

Erforderliche Dateien für die Sofortprüfung: 3D-CAD (.STEP, .IGES) + 2D-Zeichnungen (.PDF mit GD&T) | Werkstoffgüte | Oberflächenbeschaffenheit | Chargenmenge

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Welches Bohrungsseitenverhältnis kann man beim Tiefbohren verwenden?

A: Wir bohren routinemäßig Bohrungen mit kleinem Durchmesser (bis zu Ø1,4 mm / Ø0,055 Zoll) durch lange, schlanke Wellen und achten dabei auf Geradheit und Konzentrizität mit den Außendurchmessern.

F: Kann man nicht nur die Außenseite, sondern auch die Innenbohrung elektropolieren?

A: Ja. Nach dem Entgraten erfolgt das Innenelektropolieren, wodurch eine glatte, saubere, benetzte Oberfläche ohne Spalten oder eingeschlossene Partikel entsteht – entscheidend für medizinische Flüssigkeitswege.

F: Stellen Sie Materialzertifikate gemäß Abschnitt 3.1 und vollständige Prüfberichte zur Verfügung?

A: Ja. Jeder Sendung liegt ein Materialzertifikat gemäß Abschnitt 3.1 und ein vollständiger Maßprüfbericht bei, wobei kritische Merkmale zu 100 % während des Produktionsprozesses und am Ende geprüft werden.

F: Worin besteht der Unterschied zwischen 304 und 316L bei medizinischen Herzklappenschäften?

A: 304 deckt die meisten Anwendungen für Flüssigkeits- und Gasventile ab; 316L bietet eine bessere Lochfraßbeständigkeit und einen geringeren Kohlenstoffgehalt für Pharma-/Bioprozesse und wiederholte Sterilisationszyklen.

F: Welche Dateien werden für ein Angebot benötigt?

A: 3D-Modelle im STEP-Format + 2D-GD&T-Zeichnungen, plus Materialgüte, Oberflächenbeschaffenheit, Reinraumklasse und Mengenanforderungen.

F: Wie schützen Sie unser geistiges Eigentum und unsere sensiblen Designs?

A: IP-Sicherheit hat für uns höchste Priorität. Wir schließen routinemäßig Standard- oder kundenspezifische Geheimhaltungsvereinbarungen ab, bevor wir technische Daten erhalten. Alle CAD-Dateien werden auf sicheren Servern mit beschränktem Zugriff verwaltet und ausschließlich für Angebotserstellung und Fertigung verwendet.

Kontakt

Website: https://www.kglprecision.com

E-Mail:kgl@kglmfc.com

Telefon: +86-755-23011758