Les moules poreux et les moules en silicone liquide (LSR) pour les pièces médicales exigent un niveau très élevé en fabrication CNC, en raison de la précision, de la qualité de surface et des structures complexes. Les principales technologies requises sont :

🔧 Technologies CNC pour moules poreux

Micro-usinage de haute précision : Les structures poreuses peuvent avoir des trous au niveau du micron, nécessitant des micro-outils ou l’assistance de l’EDM.
Fraisage grande vitesse : Réduit la charge de l’outil, améliore la qualité de surface et évite les bavures sur les parois des trous.
Usinage 5 axes : Permet la découpe multi-angle de géométries poreuses complexes, en évitant les erreurs dues aux repositionnements.
EDM / Micro-EDM : Idéal pour les micro-trous profonds ou formes irrégulières inaccessibles aux outils conventionnels.
Polissage et finition de surface : Garantit des parois lisses, sans résidus dans les applications médicales.

🔧 Technologies CNC pour moules LSR

Usinage de cavité de haute précision : Obtenir une finition de surface Ra < 0,2 μm pour des surfaces de moulage lisses.
Structures de contrôle thermique : Usinage précis des canaux de chauffage/refroidissement.
Usinage des aciers durs : Capacité de fraisage dur sur acier inoxydable ou aciers trempés.
Usinage 5 axes et cavités profondes : Convient aux surfaces courbes complexes et aux cavités profondes.
Précision d’alignement du moule : Ajustement au micron pour éviter les fuites de silicone.

一、整體製程流程 | Overall Process Flow (Recommended)

Conception (DFM) : Vérifier diamètre des trous, tolérances, profondeur/rapport L/D, évacuation et accessibilité des surfaces internes.
Ébauche (fraisage conventionnel) : Retrait de la majorité du matériau.
Micro-fraisage : Usinage des géométries fines, angles vifs et détails de cavité.
Micro-trous / EDM de trous profonds : Utilisé lorsque le diamètre est très petit ou le matériau trop dur.
Ébavurage & finition interne : Si nécessaire, appliquer AFM ou polissage ultrasonique.
Polissage de précision : Polissage manuel, film diamant, ultrasonique, électro-polissage ou texturation EDM miroir pour atteindre le Ra requis.
Contrôle : Profilomètre optique, interférométrie en lumière blanche, CMM, microscope.
Nettoyage : Rinçage à l’eau DI, séchage et emballage (pièces médicales nécessitent salle blanche/sans huile).

二、微細銑削（Micro-milling） | Micro-milling

Principe & Application
Utilise des fraises en bout de très petit diamètre pour usiner directement des micro-caractéristiques et cavités. Adapté aux géométries complexes et aux hautes exigences de finition de surface.

Outils & Équipements

Fraises micro : 0,05–3 mm, en carbure ultrafin.
Broche haute vitesse : dizaines de milliers de tr/min.
Machine rigide, fixations anti-vibrations, porte-à-faux minimal.
Porte-outils de haute précision pour réduire le faux-rond.

Stratégie / Paramètres

Faibles profondeurs de passe, faibles recouvrements, passes multiples (ébauche, semi-finition, finition).
Haut avancement par dent, trajectoires trochoïdales, fraisage en avalant.
Refroidissement/lubrification : MQL ou faible débit de liquide.

Qualité de surface & Limites

Ra submicron atteignable, mais limité par l’usure et le faux-rond.
Pour diamètres <0,08–0,1 mm ou grands rapports L/D, préférer le micro-EDM.

三、微細 EDM（Micro-EDM） | Micro Electrical Discharge Machining

Principe & Application
Érosion de la matière par décharges électriques. Idéal pour trous profonds de très petit diamètre, formes spéciales ou zones inaccessibles aux outils de coupe. Limité aux matériaux conducteurs.

Outils & Équipements

Micro-électrodes : cuivre/tungstène, diamètre jusqu’à 10–20 μm.
Servocommande de haute précision pour maintenir l’écart de décharge.
Source d’alimentation stable pour contrôler l’énergie de chaque impulsion.
Machine rigide pour limiter les vibrations.

Stratégie / Paramètres

Impulsions à faible énergie, enlèvement de matière au micron.
Avance lente, usinage segmenté pour éviter les courts-circuits.
Convient aux trous à grand rapport L/D, microstructures, moules médicaux.

Qualité de surface & Limites

Ra <0,1 μm possible, sans bavures.
Rendement inférieur au fraisage, uniquement pour matériaux conducteurs.

Prinzip & Anwendung
Materialabtrag durch elektrische Entladungen. Geeignet für extrem kleine Tiefbohrungen, Sonderformen oder schwer zugängliche Mikrostrukturen. Nur für leitfähige Materialien.

Werkzeuge & Ausstattung

Mikroelektroden: Kupfer/Wolfram, Durchmesser bis 10–20 μm.
Präzise Servosteuerung zum Halten des Entladungsspalts.
Stabile Stromquelle für kontrollierte Pulsenergie.
Steife Maschinenstruktur gegen Vibrationen.

Strategie / Parameter

Niedrigenergiepulse für mikrometergenauen Abtrag.
Langsamer Vorschub, segmentiertes Bearbeiten zur Kurzschlussvermeidung.
Ideal für Hoch-L/D-Bohrungen, Mikrostrukturen, Implantatformen.

Oberflächenqualität & Grenzen

Ra <0,1 μm erreichbar, gratfrei.
Geringere Effizienz als Fräsen, nur leitfähige Werkstoffe.

四、拋光與表面處理 | Polishing & Surface Finishing

Objectif
Éliminer les bavures, supprimer le recast EDM, réduire le Ra et assurer la compatibilité fluide/biologique, crucial pour les pièces médicales.

Méthodes Courantes

Polissage manuel/mécanique : pierres à huile, roues diamant, roues en feutre.
EDM miroir / texturation EDM miroir.
Polissage ultrasonique : efficace pour cavités profondes et micro-trous.
Abrasive Flow Machining (AFM / Extrude Honing) : fluide abrasif visqueux retire uniformément le recast EDM.
Électropolissage / gravure chimique : supprime la couche superficielle micronique et les concentrations de contraintes.

Objectifs de Rugosité de Surface

Moulages LSR de haute qualité : Ra ≤ 0,2 μm.
Moulages standards : Ra 0,4–1,0 μm.

五、檢測與量測 | Metrology

Instruments / Méthodes courants

Interféromètre à lumière blanche / profilomètre optique 3D : mesure non-contact de la rugosité de surface micron / sub-micron et topographie.
Microscope optique / système de vision : inspection grossie des ouvertures de trous, diamètres et défauts.
CMM (mesure par contact) : mesure de la géométrie globale et tolérances ; limité pour micro-trous ou pièces fines.
Micro-sondes spécialisées / sondes optiques sans contact : scan des diamètres internes de très petits trous.

Notes pratiques

Les micro-trous et surfaces internes nécessitent grossissement 100–400x ou contrôle interféromètre pour Ra et particules résiduelles.
Inclure les mesures dans la validation de processus (IQ/OQ/PQ), critique pour pièces médicales.

六、常見問題與實務建議 | Common Issues & Practical

Problème	Cause Possible	Solution / Recommandation
Cassage / éclats d’outil	Porte-outil trop long, profondeur de coupe excessive, rigidité insuffisante	Réduire porte-outil, diminuer profondeur de coupe, utiliser porte-outil court/rigide, augmenter rigidité broche
Vibration / chatter affectant la surface	Rigidité de fixation insuffisante, outil déséquilibré	Améliorer rigidité de fixation, équilibrer outil, utiliser trajectoires anti-vibration, réduire paramètres coupe
Recast EDM / couche blanche	Décharge brute ou paramètres inappropriés	Paramètres de décharge fine, suivi par AFM / polissage ultrasonique / chimique
Trou interne impossible à polir	Accès difficile pour trous profonds / étroits	Utiliser AFM, polissage ultrasonique ou conception de moule démontable
Nettoyage / résidu d’huile ou pâte de polissage	Nettoyage insuffisant	Nettoyage ultrasonique + rinçage DI + séchage / stérilisation, établir procédure de vérification propreté
Instabilité dimensionnelle (flash / problèmes d’étanchéité)	Alignement moule insuffisant ou contrôle thermique inadapté	Augmenter précision d’alignement, contrôler température, vérifier rugosité et tolérances

Recommandations pratiques

Micro-trou ≥0,1 mm avec rapport L/D <3–5 : micro-fraisage ; trou <0,08–0,1 mm ou L/D élevé : micro-EDM recommandé.
Rugosité cible : LSR / zones miroir Ra ≤0,2 μm ; moules standard Ra 0,4–1,0 μm.
Contrôles : diamètre, position, tolérance, Ra, bavures, recast EDM, propreté.

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