Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Angepasste Universal-Bearbeitungszentren für Qualität und Wirtschaftlichkeit der Medizintechnik

10.12.2009
Zwei Anforderungen stehen bei Bearbeitungszentren in der Prozesskette für Implantate und medizinische Instrumente im Fokus. Die Qualität muss hoch, die Bearbeitung jedoch kostengünstig sein. Mit modifizierten Standardmaschinen soll dieser Spagat gelingen.

Den Kauf des ersten der vier Dreh-Fräs-Zentren vom Typ XP4-42 hatte man beim Zulieferer JR-Medizintechnik im schwäbischen Kreenheinstetten noch als Test betrachtet. Schließlich sollte nicht die „Katze im Sack“ gekauft werden. Sprich: „Wir wollten die Maschine in der täglichen Produktion beurteilen können“, berichtet JR-Geschäftsführer und Inhaber Jörg Rettkowski. Bereits nach wenigen Monaten fiel die Entscheidung. Es wurde die zweite Maschine gekauft.

Effiziente Bearbeitungszentren gefordert

Inzwischen werden auf allen vier Maschinen täglich 12 bis 16 h lang Dreh-Fräs-Teile aus dem Edelstahl V2A für die Medizintechnikbranche produziert. Dass sich dazu Rettkowski vor einigen Jahren auf eine ausgiebige Maschinensuche begab, lag an den Anforderungen, die von Zulieferern dieser Branche an eine effiziente Produktion gestellt werden: „Es wird ein großer Wert auf hohe Universalität und einfache Bedienbarkeit gelegt“, bemerkt Helmut Müller, Geschäftsführer der Müga Werkzeugmaschinen GmbH, Villingen-Schwenningen.

Daraus leitet er konkrete Anforderungen wie schnelles und einfaches Umrüsten, aber auch wenig Platz für die Maschinenaufstellung ab. Die meisten Dreh- und Frästeilhersteller der Branche seien kleinere Betriebe, die Teile aus Edelstahl-, Kobalt- und Titanlegierungen in kleinen Losgrößen fertigen, sagt Müller.

Kostengünstige Standardmaschinen mit hoher Anpassungsfähigkeit

Diese Teile sind anspruchsvoll in der Fertigung. Das liegt nicht nur an der geforderten Maßgenauigkeit, sondern auch an den Anforderungen hinsichtlich der Oberflächengüte. Beides, erläutert Müller, setze eine „sehr hohe Steifigkeit und Anpassungsfähigkeit der Maschine“ voraus.

Diesen Anspruch erfülle die jüngste Müga-Maschinenreihe. Generell wird von den Herstellern dazu jedoch kein Sondermaschinenbau betrieben. Vielmehr handelt es sich um Standardmaschinen. So werden beim Maschinenhersteller Haas Automation das Preis-Leistungs-Verhältnis und die Maschinenfunktion an oberster Stelle in den Anforderungslisten der Zulieferer gesehen.

Maschinen werden für die Medizintechnik aufgerüstet

Für die Bearbeitung von Metallteilen erfolgt eine branchenspezifische Aufrüstung. „Wir können jede Drei-Achs-Maschine auf vier oder fünf Achsen aufrüsten, auch noch Jahre nach dem Kauf “, berichtet Katja Mader, Marketingdirektorin bei Haas Automation Europe in Brüssel.

In erster Linie sind es die zu bearbeitenden metallischen Werkstoffe, die eine spezifische Ausstattung erforderlich machen. Jedes Gesamtpaket umfasst daher laut Mader „eine von Haus aus steife Maschine mit einer leistungsstarken Spindel aus entsprechend hohem Drehmoment und weitem Drehzahlbereich“.

Medizintechnik stellt höhere Ansprüche an die Maschinenausstattung

In dieser Konstellation zeigen sich bereits Unterschiede zur Maschinenausstattung in der Feinwerktechnik. Dort sind die Werkstoffe in der Bearbeitung weniger anspruchsvoll. „Im Gegenzug gibt es Unterschiede in der Qualitätsanforderung“, stellt die Haas-Marketingspezialistin fest. Meist liegt der Grund dafür in einer größeren Anzahl an mechanischen Prozessen zur Oberflächenbearbeitung, die dem Drehen, Fräsen und Bohren folgen.

Aber auch von Zulieferer zu Zulieferer sind die Anforderungen unterschiedlich. Die Basis dafür liegt im Produktspektrum der Medizintechnikbranche, das sich prinzipiell in Implantate und medizinische Instrumente unterteilen lässt.

Fertigung von Implantaten meist auf Fünf-Achs-Maschinen

Dabei wird nach Freiformflächen unterschieden. „Für die Fertigung von Implantaten kommen überwiegend Fünf-Achs-Maschinen zur Anwendung“, berichtet Mader. „In der Instrumentenfertigung genügen dagegen meist Maschinen mit drei oder vier Achsen.“

Außerdem gibt es bei Implantaten einen Trend zu sehr kleinen Werkzeugdurchmessern. „Oftmals liegen sie nur im Zehntelmillimeter-Bereich“, bemerkt Müga-Geschäftsführer Müller. „Aus diesem Grund ist es erforderlich, High-Speed-Spindeln automatisch einwechseln zu können.“ Vom Hersteller Müga wurde daher eine austauschbare Spindel für maximale Drehzahlen bis 150 000 min–1 entwickelt.

Konjunkturelle Schwankungen in der Medizintechnik kleiner als in anderen Branchen

Gerade für die Implantatfertigung haben die Maschinenhersteller das Ausstattungsprogramm erweitert. So wurden im vergangenen Jahr vermehrt kompakt gebaute Bearbeitungszentren, die eine Fünf-Achs-Bearbeitung ermöglichen, am Markt eingeführt: darunter das Bearbeitungszentrum Super Mini Mill 2 von Haas Automation und die Fünf-Achs-Maschine RMV 250-RT von Müga.

„Die Medizintechnik entwickelt sich für uns zunehmend zu einem wichtigen Absatzmarkt“, stellt Müga-Geschäftsführer Müller fest – und zwar nicht nur bezüglich der Maschinentechnik, sondern des Teilhandlings. Ausschlaggebend für diese Einschätzung ist die Nachfrageentwicklung auf den einzelnen Absatzmärkten: „Wir messen der Medizintechnik eine große Bedeutung zu, weil die konjunkturellen Schwankungen in dieser Branche weit weniger stark ausgeprägt sind als in anderen wie der Automobilindustrie“, argumentiert Haas-Managerin Mader.

Optimale Medizintechnik-Fertigung noch nicht erreicht

Ein weiterer Grund liegt im Fortschritt, was die Fertigungstechnik für Implantate betrifft. So gehören Kniegelenkimplantate mit Freiformflächen zwar heute zum Stand der Technik, doch ist dabei in der Fertigung bezüglich Qualität und Wirtschaftlichkeit noch nicht der optimale Spagat gelungen.

„Aufgrund der Anforderungen nach hoher Präzision und immer kostengünstigerer Fertigung sind die Zulieferer auf der Suche nach Produktionsmitteln, die diesen Anspruch erfüllen“, beobachtet Müller. Zum Beispiel denkt Rettkowski von JR-Medizintechnik derzeit über ein Fünf-Achs-Bearbeitungszentrum für Edelstahlteile nach.

Josef Kraus | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/spanende_fertigung/articles/243310/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Elektrische Spannung: Kaiserslauterer Ingenieure erforschen Versagen bei Kugellagern
28.03.2017 | Technische Universität Kaiserslautern

nachricht Modulares Fertigungssystem für Kettenräder
15.03.2017 | EMAG GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Organisch-anorganische Heterostrukturen mit programmierbaren elektronischen Eigenschaften

29.03.2017 | Energie und Elektrotechnik

Klein bestimmt über groß?

29.03.2017 | Physik Astronomie

OLED-Produktionsanlage aus einer Hand

29.03.2017 | Messenachrichten