合約制造商既需生產出高質量金屬部件，又要進行成本管理，面對這些壓力，合約制造商可采取其他加工成型方案。

將皮下注射套管集線器冷鍛成型，而不是對其進行機械加工，可以節省時間和成本。

Technavio，預測2018-2022年期間全球醫療器械制造外包市場的復合年增長率將達近12%。由于原始設備制造商需要減少生產成本，醫療設備外包公司以及合約制造商的需求量將有望增加。對于需求量大、低成本的耗材（如內窺鏡和外科儀器）尤為如此。

為了向客戶提供可靠的低成本解決方案，同時要保證公司的健康發展和業績，這些外包公司面臨的壓力將越來越大。這意味著以較低的成本尋找效果一致或更好的傳統產品替代品，將會是企業成功的主要推動力。

螺紋加工可生產質量高、可重復利用且緊密度容限強的部件，因此廣泛用于制造醫療產品。添加劑制造（如金屬注塑成型MIM）是另一種有望能增加企業利潤的制造方法。

還有一種在很大程度上被忽視的制造方法，即冷鍛成型，這是一種向模具中的金屬板材施加沖力的部件制造技術。該種成型方法僅通過沖力成型，而不再采用熱能或切削剪切進行加工。

本文介紹了冷鍛成型部件，尤其是相對于螺紋加工，在經濟、優勢、收益和快速上市方面的特點。本文的目標是為向外包制造公司的新產品設計工程師提供一個客觀的比較，以便其在進行微精部件采購時，做出更加明智的決策。

新產品設計工程師很大程度依賴接受教育、反復實踐和成功經驗中積累的設計和制造技術。他們通常對使用新技術持謹慎態度，尤其是醫療和保健產品應用上，在該領域，已知的解決方法都是經過驗證的。

盡管應用較少，冷鍛成型是一種久經考驗的制造技術，目前尚未為人熟知。因此，人們并未廣泛采用冷鍛技術來增加收益、減少成本和浪費、提高質量。在微精密部件的制造領域，冷鍛成型并不是一項新技術，但由于工程學校普遍未開設相關課程，導致冷鍛成型技術尚未為人熟知。

新產品設計工程師最好在設計的初期（或在適當的項目審查階段）研究冷鍛成型的優勢和局限性，并與組件設計和制造公司進行溝通，以便對產品進行修改，提高組件優勢和可生產性，同時最大限度地降低成本。

很多時候，當新產品設計工程師固定了微小零件的幾何結構時，便沒有機會更改了。即使這些零件只是大型項目中的小小一環，但如果能提前了解，就可對零件進行流水化生產，以達成設計者的目標。換句話說，為了滿足功能性規格要求，如果設計師和組件制造商在零件最終設計批準之前進行協作，有時可以在冷鍛成型零件的非臨界尺寸和公差上進行權衡。事實上，不僅是冷鍛成型技術和滾壓成形，這種合作方法適用于任何制造技術，通常能在單一板材上固定多個部件，可以節省更多的時間和成本。

何為冷鍛成型？

如前所述，冷鍛成型需要在模具中的金屬板材上施加沖力，然后在必要時再進行一些額外的冷鍛成型二次操作。沖力超過合金的彈性極限，引起塑性流動，直到金屬板材，變形為沖力與模具擠壓形成的預期形狀。因此，冷鍛成型不會像其他工藝那樣再次退火或物理破壞材料的原始冶金晶粒結構。事實上，它不但不會破壞結構，相反還會提高零件強度。

下文將介紹冷鍛成型用于醫療外包專業公司的主要優勢。

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成本低

冷鍛成型零件的單個成本一般比螺紋加工零件的單個成本低一個數量級。這主要是因為冷鐓機的生產力明顯更高，可達90-300 ppm，而螺紋加工的生產力為5-30 ppm（典型值），所以相對于其他加工流程，單個零件的成本要低得多。

成本節約的另一原因是冷鍛成型幾乎不會產生廢料，廢料回收相關成本也就很低了，而且潤滑油也用的很少。冷鍛成型是一種凈成型或近凈成型過程，它壓縮材料而非去除材料，不會產生廢料，減少了能耗、人工和回收成本。

根據以下范例（指上圖中在獸醫業務中使用的皮下注射套管集線器），比較了使用冷鍛技術制造皮下注射器套管集線器的成本節約情況。

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供貨穩定

由于冷鐓機的生產力高，與螺紋加工相比大約為4:1（或更高），因此很少會出現不能交貨或延遲交貨的問題。冷鍛成型機器每天運行24小時，每周可運行7天，一個操作員可管理多個站點，以相同方式連續制造同一零件。嚴格的品控程序可確保制造的后續數百萬個零件也都符合第一個獲批零件的質量要求，冷鍛制造商及時進行進度安排使得醫療產品外包買家無需擔心交付的產品不滿足交付要求。

下面的醫療嵌入緊固件示例說明了通過冷鍛成型，1,000,000個零件制造僅需6天，而在螺紋加工中需花23天，節省了17天的時間。同樣，這個數量下的成本節約也相當可觀，可達11,500美元。

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清潔

螺紋加工去除材料需使用較多潤滑油，比較而言，冷鍛成型在零件成型中使用的潤滑油要少得多，這使得其更容易清潔。此外，除了簡易壓造，冷鍛成型產品在進一步的加工程序中，如螺紋軋制、滾花、穿孔等，也只需要很少的潤滑油，一般來講，冷鍛成型產品不需要去毛刺。在許多情況下，如需電鍍或其他精加工操作，零件很少需要進行額外的清洗。

不需要進行額外的清洗流程，意味著冷鍛成型加工是一項環境友好型的技術。

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提升材料強度

冷鍛成型壓縮材料而非去除材料。不像螺紋加工會弱化材料的性能，相反，冷鍛加工還會加強材料的強度。對于醫療保健耗材來說，這是是一個主要的考慮因素，因為這些耗材需要保證零件的完整，以便增加產品的耐久性或靈活性。

例如內窺鏡鉗的線環（如下所示）。單股線的末尾進行了環路冷鍛成型，使用起來更加有力，彈性更小，方便醫生進行操作，提升治療效果。

上圖：技術員計算生產設備的OEE值。

結 論

冷鍛成型適合加工大量軸對稱微型組件，對于醫療保健外包設計師和商品外包買家而言，具有這些優勢：

成本：工序更少，產量更高

強度：零件比原材料的強度更好

生產力：90 – 300 PPM

凈成型：0 – 2%的廢料

環境保護：廢料少，很少需要回收

此外，冷鍛成型還具有其他優勢：

模具：NRE/模具投資適中

設計簡化：減少部件甚至不再需要部件

醫療外包專業人員可以在其下一個項目中，或在任何合適的環節研究冷鍛成型技術，以從中獲益。