• На главную страницу >
• Уголок технолога >
• Обработка поверхности для имплантатов Более гладкая, чем природа

Обработка поверхности для имплантатов Более гладкая, чем природа

Ничто не длится вечно – как минимум, не в эндопротезировании. Даже имплантаты самого лучшего качества имеют только ограниченный срок эксплуатации. Одним из основных факторов в этом является качество чистовой обработки поверхности. Компания OTEC Präzisionsfinish GmbH расширила диапазон применений для автоматических процессов шлифования и полирования для проектирования изделий медицинского назначения. Это значит, что новое преимущество чистовой обработки поверхности может быть обеспечено во время производства медицинских имплантатов.

К различным типам имплантатов применяются значительно отличающиеся требования в отношении чистовой обработки поверхности. В зависимости от области применения, существует ряд критериев, которые определяют качество продукции: высокоточное исполнение, однородная поверхность, четко выраженное или минимальное закругление кромок. В сочетании со сложностью обычно используемых форм, эти факторы до настоящего времени сделали надежную автоматическую обработку практически невозможной.

Экономически эффективное и стабильное качество
В результате нескольких лет работы, компания OTEC Präzisionsfi nish GmbH разработала специальные параметры для того, чтобы процессы чистовой обработки волочением и полирования соответствовали определенным требованиям производства имплантатов. Это обеспечивает возможность быстрой и экономичной чистовой обработки поверхности, в сочетании со стабильным качеством. Обрабатываемые заготовки любой формы и любого веса могут подвергаться снятию заусенцев, шлифованию, сглаживанию или полированию за очень короткое время. Это выполняется посредством движения обрабатываемых заготовок через выполненный по специальному заказу абразивный материал, в котором сами обрабатываемые заготовки либо располагаются свободно, либо крепятся на вращающемся держателя.

Замена суставов
В случае тазобедренных или коленных суставов, площади контакта должны иметь однородные, очень гладкие поверхности, отполированные до зеркального блеска. Для этой цели компания OTEC разработала специальный сухой процесс для чистовой обработки волочением. При выполнении этого процесса обрабатываемые заготовки зажимаются в соответствующих держателях и протягиваются через соответствующий материал для шлифования и полирования за определенное количество этапов. Помещение обрабатываемых заготовок в зажимы предотвращает их повреждение друг о друга. Результаты обработки зависят от идеального угла зажатия. Это обеспечивает получение значений Ra в 0,03 мкм.

Винты для соединения костных отломков и зубные имплантаты
Винты для соединения костных отломков и зубные имплантаты выполняются из специальной нержавеющей стали или титановых сплавов. Гладкая полированная поверхность способствует легкой установке и снятию. Более того, гладкая поверхность упрощает поверхность дезинфекции непосредственно перед использованием. Компания OTEC разработала способ для выполнения всех этих трех требований в течение одного процесса. При использовании полировального станка можно создать гладкую поверхность, отполированную до зеркального блеска, без какого-либо значительного закругления кромок. После выполнения этого одноэтапного процесса обрабатываемые заготовки имеют светлый цвет, безупречную чистовую обработку и демонстрируют более лучшее качество. При выполнении этого процесса могут быть получены значения Ra в 0,03 мкм.

Металлические пластинки для скрепления отломков кости
В противоположность этому, для металлических пластинок для скрепления отломков кости обычно требуется значительная степень загрубения кромок, и поверхность должна быть настолько гладкой и однородной, насколько это возможно. Здесь также используется полировальный станок, вместе с различными технологическими параметрами. Это обеспечивает удаление всех следов операций штампования и снятия стружки за очень короткое время и создание гладкой высококачественной поверхности.

Слепки ушных каналов
Так называемые отопластические детали для слуховых аппаратов или средств защиты органов слуха выполняются из специальных пластмасс посредством быстрого процесса производства. Во время этого процесса производства создается шероховатая поверхность, которая не обеспечивает точное прилегание и удобство, необходимое для установки в ухе человека. Компания OTEC разработала процесс, с помощью которого слепки ушных каналов могут быть отшлифованы с использованием полировального станка за относительно короткий период времени. Специальная конструкция станка обеспечивает очень высокое качество чистовой обработки гладкой поверхности с помощью процесса, не повреждающего материал. Это означает, что чувствительные обрабатываемые заготовки могут быть обработаны очень быстро и надежно, без риска повреждения, устраняя необходимость в сложном и продолжительном полировании, выполняемом вручную, и отклонения качества, связанные с процессами, выполняемыми вручную.

От консультаций к серийному производству
Для наилучшего выполнения требований каждого отдельного случая применения важно определить идеальное сочетание всех соответствующих параметров процесса. К ним относятся, помимо прочего, выбор процесса, расход технологического материала, скорость вращения, продолжительность обработки и (в случае чистовой обработки волочением) угол закрепления в зажиме.

Для обоих процессов компания OTEC поставляет станки различных размеров, от настольных установок до полностью автоматических станков. В отношении выбора правильного материала, возможные клиенты могут произвести бесплатную обработку своей продукции в исследовательской лаборатории компании OTEC. Эта услуга доступна для клиентов по всему миру. В системах для отделения обрабатываемых заготовок от технологического материала и для повторной обработки воды используется весь ассортимент продукции компании OTEC.

Рис 1: Чистовая обработка до зеркального блеска с четкими кромками – без проблем с использованием процесса, разработанного компанией OTEC (фотография: компания OTEC)	Рис. 2: Превосходная поверхность продлевает срок эксплуатации сменных суставов (фотография: компания OTEC)
Рис 3: Правильная смесь для обеспечения точности: полировальный станок от компании OTEC (фотография: компания OTEC)

Авторы:

• Профессор, почетный доктор, кандидат технических наук Экарт Ульманн является Руководителем Института механических станков и организации производства (IWF) при Техническом Университете, Берлин; uhlmann@iwf.tu-berlin.de
• Кандидат технологических наук Дирк Обершмидт является Руководителем Отделения микропроизводственных технологий в Институте производственных систем и технологий проектирования имени Йозефа Фраунхофера (IPK); dirk.oberschmidt@ipk.fhg.de
• Дипломированный инженер Армин Левенштайн является научным сотрудником в IWF при Техническом Университете, Берлин; loewenstein@iwf.tu-berlin.de
• Дипломированный инженер Фредерик Мар является научным сотрудником в IWF при Техническом Университете, Берлин; mahr@iwf.tu-berlin.de
• Дипломированный инженер Мальте Лангмак является научным сотрудником в IWF при Техническом Университете, Берлин; langmack@iwf.tu-berlin.de
• Контактное лицо в IWF: Дипломированный инженер Армин Левенштайн, Тел.: +49 (0) 30 6392 3960,loewenstein@iwf.tu-berlin.de
• Контактное лицо в OTEC: Дипломированный инженер Гельмут Гегенхаймер, Тел.: +49 (0) 7082 4911 20, gegenheimer@otec.de