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maschine+werkzeug 06/2012

Präzision für Medizinbauteile

EXTRA - TITEL - Medizintechnik

Werkzeugsysteme - Iscars moderne Werkzeugsysteme und Bearbeitungslösungen tragen dazu bei, die Produktivität und Profitabilität in der Fertigung medizintechnischer Bauteile zu erhöhen und so auch den Wettbewerbsvorteil zu sichern.

Abstechoperation

Bei einem namhaften Schweizer Hersteller zahnmedizinischer Produkte ist beispielsweise während der Abstechoperation regelmäßig vorzeitiger, unvorhergesehener Schneideinsatzbruch, verursacht durch Schneidkantenausbrüche, aufgetreten. Die durchschnittliche Standmenge betrug 90 Teile. Diese Zahl variierte jedoch so stark, dass der Ausdruck ›durchschnittlich‹ kaum gerechtfertigt war. Konsequenterweise musste dieser Zerspanungsprozess ständig durch einen Maschinenbediener überwacht werden.

Durch den Umstieg auf einen PVD-beschichteten Pentacut-Schneideinsatz von Iscar, der in einem schraubengeklemmten Werkzeughalter sehr stabil fixiert ist, konnte die Standmenge mehr als verdoppelt werden. So waren 250 Teile pro Schneidkante möglich, und die erzielte Oberflächenqualität war überzeugend. Der Fehlermodus verlief graduell, der Schneidkantenverschleiß konnte anhand der erzeugten Oberflächenqualität sehr gut kalkuliert werden. Daraufhin konnte der Prozess mannlos laufen.

Der Schlüssel zu dieser Verbesserung war der präzise, tangentiale Plattensitz, in dem der Schneideinsatz mit einer Schraube stabil geklemmt wird. Im vorliegenden Fall wurde über die Hälfte des Ausgangsgewichts zerspant. Diesem Aspekt wird häufig zu wenig Beachtung geschenkt.

Obwohl die zu bearbeitenden Teile sehr klein sind, ist die Menge des abzutragenden Werkstückstoffs bei Bauteilen der Medizintechnik im Verhältnis groß. Beim Längsdrehen von solchen Bauteilen – entweder auf Langdrehautomaten oder kleinen Drehmaschinen – wird teilweise mit großen Zustellungen zerspant. Das fertige Bauteil wiegt in der Regel sehr viel weniger als vor der Bearbeitung.

Das nächste Kriterium ist, dass der Werkstückstoff in den meisten Fällen schwer zu bearbeiten ist. Hauptsächlich werden rostbeständiger Stahl, Nickelbasislegierungen, langspanendes Titan und hoch hitzebeständige Legierungen bearbeitet. Bei der Entscheidung, welcher Werkstückstoff verwendet wird, spielen Biokompatibilität, Korrosionsbeständigkeit und hohe Festigkeit eine größere Rolle als die Zerspanbarkeit.

Letztendlich stellt auch die Werkstückgeometrie eine weitere Herausforderung dar. Viele Werkstücke sind asymmetrisch mit komplexen Formen, was die Aufspannung schwierig macht. Daher wird besonderer Wert auf minimale Schnittkräfte gelegt, sodass das Werkzeug richtig schneidet und das Bauteil nicht abgelenkt wird. Aufgrund der teilweise großen Durchmesserunterschiede an den Bauteilen muss vor allem die Drehzahl angepasst werden, um eine konstante Schnittgeschwindigkeit zu halten.

  • IC 808 – ein zähes Feinkornsubstrat mit TiAlN-PVD-Beschichtung und im Sumotec-Verfahren hergestellt. PVD-beschichteter Pentacut-Schneideinsatz, der in einem schraubengeklemmten Werkzeughalter stabil fixiert ist.

    IC 808 – ein zähes Feinkornsubstrat mit TiAlN-PVD-Beschichtung und im Sumotec-Verfahren hergestellt. PVD-beschichteter Pentacut-Schneideinsatz, der in einem schraubengeklemmten Werkzeughalter stabil fixiert ist.

  • IC 808 – ein zähes Feinkornsubstrat mit TiAlN-PVD-Beschichtung und im Sumotec-Verfahren hergestellt. PVD-beschichteter Pentacut-Schneideinsatz, der in einem schraubengeklemmten Werkzeughalter stabil fixiert ist.

    IC 808 – ein zähes Feinkornsubstrat mit TiAlN-PVD-Beschichtung und im Sumotec-Verfahren hergestellt. PVD-beschichteter Pentacut-Schneideinsatz, der in einem schraubengeklemmten Werkzeughalter stabil fixiert ist.

  • Wirbelwerkzeug zur Herstellung von Gewinden an dünnen Bauteilen.

    Wirbelwerkzeug zur Herstellung von Gewinden an dünnen Bauteilen.

  • Mit Mincut können Einstechoperationen bis 5,5 mm Stechtiefe vorgenommen werden.

    Mit Mincut können Einstechoperationen bis 5,5 mm Stechtiefe vorgenommen werden.

  • J-Spanformer zum Abstechen und Einstechen von dünnwandigen Bauteilen in weichen Werkstückstoffen.

    J-Spanformer zum Abstechen und Einstechen von dünnwandigen Bauteilen in weichen Werkstückstoffen.

  • Multimaster-Kugelfräser mit sechs Zähnen.

    Multimaster-Kugelfräser mit sechs Zähnen.

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