Perfekter Schliff fürS knie - HAAS Schleifmaschinen GmbH
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SCHWERPUNKT Medizintechnik Mehr als die Hälfte aller weltweit gefertigten künstlichen Knie wird auf Haas-Schleifmaschinen bearbeitet. Perfekter Schliff fürs Knie Schleifen: Künstliche Kniegelenke ermöglichen Patienten wieder ein weitgehend beschwerdefreies Leben. Das Einsetzen dieser Prothesen ist inzwischen eine Routineoperation. Haas Schleifmaschinen bietet leistungsfähige Lösungen für eine rationelle und qualitativ hochwertige Produktion dieser anspruchsvollen Werkstücke. R und 2 Mio. künstliche Knieendprothesen werden derzeit pro Jahr weltweit Patienten eingesetzt, deren eigene Knie entweder aufgrund eines Unfalls oder aber schlicht aufgrund von Verschleißerscheinungen ihre Aufgabe nicht mehr wahrnehmen können. „Von diesen zwei Millionen wird sicher mehr als die Hälfte inzwischen auf Haas-Schleifmaschinen gefertigt“, erklärt Wolfram Hermle, Softwareentwickler bei dem Schleifmaschinen-Spezialisten aus Trossingen. „Und der Bedarf an künstlichen Knien steigt – einerseits, weil die Menschen generell eine immer höhere Lebenserwartung haben, und andererseits, weil auch in Schwellenländern wie China und Indien immer mehr Menschen Zugang zu medizinischen Leistungen bekommen.“ Das Unternehmen Haas hat eine lange Tradition – die Wurzeln liegen in der Herstellung von Universalschleifmaschinen, mit denen kleine Werkzeuge für die Medizintechnik produziert wer- 52 fertigung · September 2011 den konnten. „Auch heute noch machen Maschinen für die Medizintechnik in unserem Portfolio einen Anteil von rund 33 Prozent aus“, erläutert Hermle. „Wir bauen thermisch sehr stabile Maschinen, die die geforderte Präzision garantieren können – bei gleichzeitig sehr effizienter und wirtschaftlicher Fertigung.“ Neben der Produktion von künstlichen Knien finden sich Haas-Schleifmaschinen in unterschiedlichsten Bereichen der Medizintechnik, sei es bei der Herstellung von medizinischen Instrumenten wie etwa von Hüftraspeln oder bei einer breiten Palette an Implantaten. Das künstliche Knie ist jedoch sicher eine der Domänen der Trossinger Schleifexperten. Dafür stellt Haas nicht nur die Maschine: Der Schleifmaschinenhersteller versteht sich als Lösungspartner seiner Anwender. Deshalb werden die meisten Anlagen inzwischen als Turnkey-Lösungen konzipiert – maßge- schneidert auf das gewünschte Werkstück und komplett mit Automatisierung sowie allen notwendigen Vorrichtungen. Durchgängige Prozesskette Im Sinn einer besseren Teilequalität und um dem Anwender eine optimale Lösung zu bieten, arbeitet Haas eng mit Partnern zusammen, um die Prozesse zu optimieren. So entwickelt der Schleifmaschinenhersteller zusammen mit den Gleitschleif-Spezialisten von Rösler eine durchgängige Prozesskette ohne Schnittstellenproblematik bis zum fertigen Hightech-Implantat. „Bei Hüftgelenken kommen heute in der Regel Standardwerkstücke zum Einsatz – von Größe 1 für ein Kinderknie bis zur Größe 8 für einen großen, massiv gebauten Patienten“, erläutert Hermle. „Es gibt Anwender, die fertigen am Tag bis zu 2000 dieser Implantate. Für diese Stückzahlen ist insbesondere unsere Muiltigrind CB prädestiniert.“ SCHWERPUNKT Medizintechnik Meine Meinung Es ist schon beeindruckend, was die Tüftler in Trossingen rund um den Schleifprozess entwickelt haben. Neben dem Wissen um andere Fertigungstechnologien ist hier auch fundiertes Know-how über die weltweite Medizintechnikbranche mit all ihren länderspezifischen Eigenheiten angesiedelt. Das Unternehmen hat sich als international aktiver Lösungspartner für Medizintechnikunternehmen etabliert und bietet schlüsselfertige Anlagen, die auf das gewünschte Werkstück oder die beabsichtigte Werkstückpalette hin maßgeschneidert sind. Darüber hinaus lassen sich die in der Medizintechnik gewonnenen Erkenntnisse auch in anderen Bereichen – etwa beim Werkzeugschleifen oder bei der Bearbeitung von Turbinenschaufeln – mit großem Erfolg in interessante und effiziente Lösungen umsetzen. Richard Pergler, Redaktion fertigung Auf der Multigrind CB können die Schleifscheiben kontinuierlich während des Schleifprozesses abgerichtet werden. SCHWERPUNKT Medizintechnik Bis zu zwei Knie gleichzeitig lassen sich in dieser Maschine bearbeiten – hier kommen zwei parallel auf einem Flansch sitzende Schleifscheiben zum Einsatz. Um eine hohe Ausbringung bei konstant guter Qualität zu ermöglichen, bietet die Multigrind CB die Option, die Schleifscheiben kontinuierlich während der Schleifoperation abzurichten. Während die CB auf große Stückzahlen ausgelegt ist, besticht die kleinere Schwester CA mit hoher Flexibilität: „Ein neuer Trend geht in Richtung Individualisierung bei der Implantatfertigung: Hier wird aus den jeweiligen Patientendaten zunächst ein speziell abgestimmtes Implantat konstruiert, das dann speziell für die Operation gefertigt wird“, berichtet Hermle. „Das geht inzwischen sehr schnell. Aber es erfordert den schnellen Wechsel zwischen unterschiedlichen Werkstücken.“ Die Multigrind-Maschinen unterstützen diese Anforderung unter anderem mit Schnellwechsel-Mimiken und großzügigen Schleifscheibenmagazinen, mit denen sich eine Vielzahl unterschiedlicher Werkstücke ohne Neubestückung des Schleifscheibenmagazins fertigen lässt. Und selbstverständlich kann Haas sowohl für die Serienproduktion als auch für die „Individualknie-Fertigung“ ausgereifte Automatisierungslösungen anbieten. Neben den Scheiben lassen sich hier auch die passenden Kühlmittelzuführungen einwechseln. Mit einem Druck von bis zu 40 bar und einem Für besonders glatte und homogene Oberflächen speziell bei den Freiflächen hat Haas eine Bandschleifvorrichtung entwickelt, die sich wie eine Schleifscheibe in die Schleifspindel der CB einwechseln lässt. Volumen von bis zu 100 l/min sorgt der Hochdruck-Kühlkreislauf dafür, dass die beim Schleifprozess entstehende Wärme zuverlässig aus dem Werkstück abgeführt wird. Bei Haas hat man keine Berührungsängste mit anderen Bearbeitungstechnologien: „Wir fräsen genauso gern, wie wir schleifen“, erklärt Hermle. „Speziell wenn es darum geht, Kanten in dem für die Knie eingesetzten rund 50 HRC harten Cobaltchrom zu bearbeiten, können die Multigrind-Maschinen auch Fräser in ihre Schleifspindeln einwechseln. Die 30 kW der CB und die 12 kW der CA sorgen bei der mit bis zu 8000 min-1 drehenden Schleifspindel für die notwendige Performance. Feine Details wie Kantenverrundungen und kleine Kavitäten werden auf der Haas Multigrind durchaus fräsend bearbeitet. Dadurch erspart man sich die Umspanntoleranzen in einen weiteren Prozess. Das Werkstück wird dem Endzustand in einer Aufspannung näher gebracht, was der Qualität und Effektivität des Prozesses zu Gute kommt. Der große Vorteil bei Haas für den Anwender ist, dass er eine Lösung bekommt, bei der alles aus einer Hand ist: Die Vorrichtungen sind exakt auf die Werkstücke abgestimmt, die Automatisierungslösung passt genau, und auch die besonderen Anforderungen der Werkstücke werden berücksichtigt: „Für besonders glatte und homogene Oberflächen speziell bei den Freiflächen haben wir eine Bandschleifvorrichtung entwickelt, die sich wie eine Schleifscheibe in die Schleifspindel der CB einwechseln lässt“, erläutert Hermle. „Da wir mit der Multigrind Suite auch die Software im eigenen Haus erstellen, war es für uns einfach, die Bandschleifeinheit nahtlos in die Abläufe und Prozesse der Maschine zu integrieren.“ Das Bandschleifen erfolgt CNCgesteuert unter Öl. Die sonst notwendige meist manuelle Polierarbeit lässt sich mit dem Bandschleifer deutlich reduzieren – in vielen Fällen kann sie sogar komplett entfallen. Rw Haas Schleifmaschinen GmbH, D-78647 Trossingen, Tel.: 07425/3371-0, E-Mail: [email protected] EMO Halle 6 Stand F28 Profiwissen pur Abrichten sichert Qualität Für hohe Stückzahlen ist insbesondere die Muiltigrind CB prädestiniert. 54 fertigung · September 2011 Dass nur mit einem optimalen Schleifscheibenprofil auch qualitativ hochwertige Werkstücke gefertigt werden können, liegt auf der Hand. Deshalb ist es unerlässlich, die Scheiben immer wieder abzurichten. Hierfür bietet Haas unterschiedliche Möglichkeiten an, beispielsweise Abrichtzyklen, die immer wieder zwischen die Schleifoperationen eingezogen werden. Die Königsdisziplin in diesem Bereich ist das kontinuierliche Abrichten der Scheiben (continuous dressing) parallel zum Schleifprozess: Hier schafft es Haas mit einem ausgeklügelten System, die Scheibe unabhängig von ihrer Position permanent nachzuschärfen und zu profilieren. So will der Maschinenhersteller ein sowohl bei Oberflächen als auch in Sachen Maßhaltigkeit optimales Schleifergebnis sicherstellen.
