Komplex gyártási módszerek az orvostechnológia számára

Számos különböző hátterű cég megoldásait vonultatja fel a 2022-es METAV.

A Horn olyan orvostechnológiai megoldásokat mutat be a düsseldorfi METAV 2022 kiállításon, mint például a csontcsavarok örvénylő menetmarása.

A Horn olyan orvostechnológiai megoldásokat mutat be a düsseldorfi METAV 2022 kiállításon, mint például a csontcsavarok örvénylő menetmarása.

Egyre több gyártó cég bővíti termékportfólióját és szolgáltatási kínálatát a minél szélesebb vevőkör vonzása érdekében. Ez nagyobb függetlenséget tud biztosítani a gyártást végző vállalatoknak az olyan ágazatoktól, mint az autóipar vagy a repülőgépipar. Az orvostechnológia egy példa az ilyen piacbővülésre, bár fontos megjegyezni, hogy számos kihívással jár. A 2022-es METAV Nemzetközi Fémmegmunkálás Technológiai Kiállítás ennek az ágazatnak a fontosságát tükrözi, hiszen saját területet biztosít számára. 2022. június 21-24. között a Düsseldorfban kiállító cégek kutatói és szakértői nyújtanak majd gyakorlati és elméleti betekintést.

Orvostechnikai eszközök

„Az orvostechnika dinamikus fejlődése megállíthatatlan. A gyártókkal – és beszállítóikkal – szemben támasztott követelmények folyamatosan nőnek. Az emberi szervezetben történő felhasználásra tervezett termékek egyre kisebbek, egyre kevésbé invazívak, pontosabbak, biztonságosabbak és könnyebben tolerálhatók” – mondja Markus Horn, a tübingeni Paul Horn GmbH ügyvezető igazgatója. Ez csak néhánya azoknak az igényeknek, amelyekkel az orvosi termékek gyártói naponta szembesülnek. Szerszámgyártóként a Paul Horn GmbH kellően képzett ahhoz, hogy megfeleljen ezeknek a kihívásoknak és folyamatosan új szerszámmegoldásokat és gyártási stratégiákat fejlesszen az orvostechnológiai ipar számára: az érzékeny titán gerincimplantátumok gyártásához szükséges mikromaróktól, a szív-tüdő gépek szivattyúinak alumínium burkolatához szükséges horonymaró szerszámokig.

Markus Horn, a Paul Horn GmbH ügyvezető igazgatója: "Az orvosi technológia számunkra is központi szerepet fog játszani a düsseldorfi METAV 2022 kiállításon."

Markus Horn, a Paul Horn GmbH ügyvezető igazgatója: “Az orvosi technológia számunkra is központi szerepet fog játszani a düsseldorfi METAV 2022 kiállításon.”

A Horn folyamatosan bővíti az orvosi szerszámtechnológiák területén szerzett tudását. Jó példa erre az örvénylő menetmarás (whirling) technológia. A nagy fémeltávolítási arány, a kiváló minőségű bevonattal rendelkező hosszú menetek, a mély menetprofilok, a rövid fémforgácsok, a több-bekezdésű menetek és az alacsony szerszámterhelési szint az örvénylő menetmarás folyamatának fő előnyei. Ezeket azonban különféle technikai kihívások ellensúlyozzák. Az egyik fontos aspektus az implantátumok csontcsavarjaiban használt anyagok. Az örvény felületű lemezek vágóélei nagyon nagy terhelésnek vannak kitéve titán, rozsdamentes acél és egyéb szuperötvözetek megmunkálásakor. A Horn folyamatosan finomítja technológiáját annak érdekében, hogy a nagy forgácsleválasztási sebesség és a rövid megmunkálási idők mellett megakadályozza a vágóélek kopását. Markus Horn: „Az orvostechnika számunkra is központi szerepet kap a düsseldorfi METAV 2022 kiállításon. Nemcsak örvénylő menetmaró termékeinket mutatjuk be, hanem implantátumok, orvosi műszerek és eszközök gyártására szolgáló megoldásainkat is.”

Többtengelyes 3D nyomtatás porcimplantátumokhoz

Prof. Oliver Riedel és Prof. Alexander Verl, a Stuttgarti Egyetem Szerszámgépek és Gyártási Rendszerek Irányítástechnikai Intézetének (ISW) igazgatói szerint „Mérnökként az a feladatunk, hogy olyan technológiákat fejlesszünk ki, amelyek az embereket szolgálják. Az orvostechnika nagyon különleges szerepet játszik itt.” A bionyomtatás például egy újfajta technológia. Célja biológiai szöveti struktúrák előállítása a páciens beteg szöveteinek pótlására. Kutatás folyik az ISW-nél egy 3D nyomtatási alkalmazásról, amellyel a térdízületi gyulladást személyre szabott porcimplantátumok segítségével gyógyíthatják meg. A kutatók kihasználják, hogy az additív gyártás segítségével olyan összetett alkatrészeket lehessen előállítani, amelyek belső szerkezetét fokozatos anyagösszetételek tudják meghatározni.

Többtengelyes nyomtatás porcekvivalens előállításához.

Többtengelyes nyomtatás porcekvivalens előállításához.

A páciens térdének MRI-vizsgálatától a kész, személyre szabott implantátumig állandó folyamatláncot fejlesztenek ki az ISW-nél a Német Akadémiai Termeléstechnológiai Szövetség (WGP) részeként, amely az iparág vezető tudósait tömörítő szövetség. A szkennelési adatok a hibás szakasz cseregeometriájának generálására szolgálnak. Ez a geometria használható íves szerszámpályák számítására, a nyomtatási folyamathoz. Az NC program ezután egy 7-tengelyes nyomtatási rendszeren kerül végrehajtásra. A speciálisan kifejlesztett nyomtatófejet CNC vezérlőrendszerrel párosították, amely valós idejű előtolást kínál. Kompenzálja az extrúziós folyamat nemlineáris követési viselkedését. Az anyag metakriláttal módosított zselatin oldatból áll, amelyet UV-s LED-ekkel keményítenek meg. A bioreaktorban növesztett sejttenyészetek feloldásra kerülnek az ekvivalens porcban, a beültetés előtt. A bioanyagokat az Institute of Interfacial Process Engineering and Plasma Technology (IGVP) és a Fraunhofer Interfacial Engineering and Biotechnology (IGB) intézetben fejlesztik, Stuttgartban. A METAV 2022 külön területeket szentel mindkét jövőbeli tevékenységi területnek – az orvostechnológiának és az additív gyártásnak is.

A módosított zselatin-metakrilát oldatot az alaptestre nyomtatják és megkeményítik.

A módosított zselatin-metakrilát oldatot az alaptestre nyomtatják és megkeményítik.

Zsugorkötés és beállítás a nagyobb termelékenység érdekében

A műcsonkok, a titán ragasztóalapok, valamint a laboratóriumi és implantátumcsavarok összetett esztergált alkatrészek, amiket számos változatban, vagy nagy mennyiségben kell előállítani. Ez viszont az esztergák gyakori újraszerszámozását jelenti. Itt egy zsugorkötésű patronból, valamint egy zsugorszerelő- és beállító egységből álló szerszámkezelő rendszer számos előnnyel jár. Ez a kombináció különösen nagy pontosságot, ugyanakkor gyors és biztonságos szerszám-előbeállítást biztosít. „Szerszámonként nagyjából nyolc perc takarítható meg a gép beállításakor” – érvel az igenhauseni székhelyű Haimer GmbH, amely a megfelelő megoldások teljes csomagját kínálja. A szerszámbefogási technológia európai piacvezetője olyan zsugorkötésű patronokat kínál, amelyek – a hagyományos ER patronokkal ellentétben – gyors és egyszerű szerszámcserét tesznek lehetővé, és kiváló radiális kifutási pontosság jellemzi őket. Segítenek csökkenteni a vibrációt, ami optimalizálja a felület minőségét és a szerszám élettartamát.

A Haimer zsugorodó illesztésű készülék vízszintes kialakítása alkalmassá teszi kisméretű szerszámokhoz. Opcionális hossz-előbeállítás lehetséges, ami lehetővé teszi a szerszámok precíziós zsugorítását pontosan 0,01 mm-re.

A Haimer zsugorkötő készülék vízszintes kialakítása alkalmassá teszi kisméretű szerszámokhoz. Opcionális hossz-előbeállítás lehetséges, ami lehetővé teszi a szerszámok precíziós zsugorítását pontosan 0,01 mm-re.

A Haimer rendelkezik egy zsugorszerelési eljárással, amelynek vízszintes kialakítása lehetővé teszi különösen a kisméretű szerszámok kezelését. A zsugorszerelő- és beállító egység könnyen kezelhető a 7 hüvelykes érintőképernyőn és az intuitív szoftveren keresztül – az i4.0 verzió pedig digitálisan integrálható a gyártási rendszerbe. A Haimer egy másik terméket ajánl a szerszám előbeállításához. Teljesen automatikus szerszámmérést biztosít, abszolút kezelői függetlenséget biztosít, és gyakorlatilag előzetes tudás és tapasztalat nélkül is használható. A készülék lehetővé teszi a mérési adatok digitális továbbítását is az esztergagépre – akár az integrált utófeldolgozókon keresztül, akár QR-kód és szkenner segítségével.

A METAV 2022 kiállításon a bajorországi igenhauseni Haimer GmbH az ER 11-től az ER 32-ig terjedő zsugortokmányok teljesen integrált választékát mutatja be különböző hosszúságban.

A METAV 2022 kiállításon a bajorországi igenhauseni Haimer GmbH az ER 11-től az ER 32-ig terjedő zsugortokmányok teljesen integrált választékát mutatja be különböző hosszúságban.

A gyors rögzítés fél siker

A tuttlingeni Anton Betzler GmbH bonyolult sebészeti műszerek gyártása során a Schunk rugalmas, helyhez kötött moduláris rendszere által kínált kiváló hatékonyságot használja ki, az 5-tengelyes megmunkálóközpontokon történő befogáshoz és beállításhoz. A mikroollók és szikék alkatrészeit először a gépen gyártják le, majd finom kézműves munkával manuálisan fejezik be. Itt a Betzler egy nullpontos befogórendszert kombinál két manuális befogóval a Schunk termékcsaládból. Ezeket a rögzítőket a hozzáillő befogó palettákkal együtt szállítják. A satukban lévő befogóerő igény szerint állítható, így elkerülhető a vékony kovácsolt alkatrészek deformációja.

A Betzler a Schunk satukat egyedi tervezésű pofákkal szerelte fel a kovácsolt alkatrészek rögzítésére. A komplett tokmánypofát általában típusváltáskor cserélik.

A Betzler a Schunk satukat egyedi tervezésű pofákkal szerelte fel a kovácsolt alkatrészek rögzítésére. A komplett tokmánypofát általában típusváltáskor cserélik.

A közepes méretű családi vállalkozás minden gépet két-két nullpontos befogómodullal szerelt fel, biztosítva az egyes befogók gyors rögzítését. A beállítási folyamat során a teljes befogót (beleértve a palettát is) lecserélik. Ez egyszerűbb és gyorsabb, mint külön a befogópofákat cserélni, ráadásul segít elkerülni a szűk keresztmetszeteket és lerövidíti a szállítási időt. A <0,005 mm-es átállási ismétlési pontosság nagy precizitást biztosít.

A befogórendszer nagyfokú rugalmasságot és jó hozzáférhetőséget biztosít a gép számára.

A befogórendszer nagyfokú rugalmasságot és jó hozzáférhetőséget biztosít a gép számára.

Azonban még nagyobb pontosságra is lehetőség nyílik: az újonnan kifejlesztett kisalkatrész-befogó a gyors pofacsere rendszerrel gyorsan és teljesen cserélhető speciális szerszámok használata nélkül. A kiváló hozzáférhetőség különösen alkalmassá teszi az ötoldalas megmunkálásra. Kompakt méretei ellenére nagy befogóerőt kínál, maximum 16 kilonewtonig. A rendkívül lapos nullpontos befogórendszerrel kombinálva ez használja ki legjobban a kis szerszámgépek munkaterét. „Moduláris rendszerünk maximális rugalmasságot kínál a felhasználóknak, és segít minimalizálni a beállítási időt” – összegzi Markus Michelberger, a Schunk befogástechnikai értékesítési vezetője „Örülünk, hogy a METAV 2022 kiállításon is bemutathatjuk szakértelmünket.”

Markus Michelberger, a befogástechnika értékesítési vezetője, H.-D. Schunk GmbH: "Nagy örömünkre szolgál, hogy bemutathatjuk termékválasztékunkat és szakértelmünket a METAV 2022 kiállításon."

Markus Michelberger, a befogástechnika értékesítési vezetője, H.-D. Schunk GmbH: “Nagy örömünkre szolgál, hogy bemutathatjuk termékválasztékunkat és szakértelmünket a METAV 2022 kiállításon.”

ForrásMETAV

További információ:

A METAV hivatalos honlapján.

Megosztás
[
    ]