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WB Werkstatt + Betrieb 04/2017

Werkzeuge fürs Leben

Formfräser, Medizintechnik, Effizienzsteigerung

Werkzeuge fürs Leben

Die Fertigung von Prothesen-Komponenten gilt als besonders anspruchsvoll, denn ihre Güte beeinflusst die Lebensqualität der Patienten. Die Präzisionswerkzeug-Industrie weiß das und bietet passende Lösungen an, die hochwertig sind und zudem die Prozesseffizienz steigern.

Am Beispiel rotatorischer Präzisionswerkzeuge für die Bearbeitung von Hüft- oder Knieprothesen (Bilder 1 und 2) lässt sich gut demonstrieren, wie vorteilhaft sich das Angebot fortschrittlicher Werkzeughersteller auswirkt, dem Anwender exakt die Lösung zu offerieren, die er für seine spezielle Fertigungsaufgabe benötigt.

Prothesen zu konstruieren und herzustellen ist nicht einfach, müssen sie doch später sehr hohen Belastungen widerstehen und über eine möglichst lange Zeit fehlerfrei ihren Dienst verrichten. Es handelt sich um Hightech-Implantate, deren Funktion nicht nur vom Können des Chirurgen abhängt, sondern maßgeblich auch von ihrer Herstellung, speziell von der Qualität der spanenden Bearbeitung.

Die Vielfalt neuzeitlicher Werkstoffe erfordert spezielles Know-how

Bei der Zerspanung muss heutzutage der Fokus auf neuen Werkstoffen, innovativen Fertigungsverfahren und entsprechend maßgeschneiderten Werkzeugen liegen. Gelingt es, alle wesentlichen Parameter bestmöglich aufeinander abzustimmen, wirkt sich das mittelbar auf die Lebensqualität der betreffenden Patienten aus – ein starker Ansporn also für die Werkzeughersteller, mit immer besseren Produkten die Effizenz der Knieprothesen-Bearbeitung zu steigern.

Eine Knieprothese besteht im Wesentlichen aus drei Teilen: dem Oberteil (Femur), dem Unterteil (Tibia) und der Kniescheibe (Patella) als Verbindungselement von Ober- und Unterteil. Ober- und Unterteil bestehen entweder aus Titan (TiAl6V4) oder aus einer CoCrMo-Legierung. Ein Titan-Implantat ist leichter als eines aus CoCrMo bei hoher Festigkeit, aber auch teurer. Generell müssen beide Werkstoffe in der Medizintechnik hoch korrosionsbeständig und biokompatibel sein und eine möglichst geringe thermische Ausdehnung haben.

Die Kniescheibe wird aus dem Kunststoff Polyethylen hergestellt und nimmt stoßartige Belastungen des Gelenks auf. Außerdem vermindert sie die Reibung. Damit wird schon klar, dass die erzeugte Rautiefe an allen Bewegungsflächen der Prothese einen entscheidenden Einfluss auf die Lebensdauer hat.

von Diethard Thomas

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