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Sandvik Coromant

Werkzeuge für die bessere Nutzung von Langdrehautomaten

| Redakteur: Peter Reinhardt

Die Fertigung von Kleinteilen unterscheidet sich oft von der Herstellung anderer medizinischer Komponenten. In der Regel sind die Mengen kleiner, die Lieferzeiten kürzer, Werkstoffe und Designs anspruchsvoller. Um befriedigende Ergebnisse zu erzielen, müssen Werkzeuge und Bearbeitungsmethoden genau zu den besonderen Eigenschaften passen – beispielsweise bei langen, schlanken Schrauben aus Titan.

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Bei der Bearbeitung von medizinischen Komponenten kleiner Losgrößen sind Langdrehautomaten häufig eine gute Wahl. Neue Lösungen für die Bearbeitung von Titan und Schnellwechsel-Werkzeugkonzepte weisen im Hinblick auf Leistung und Ergebnisse große Vorteile auf.
Bei der Bearbeitung von medizinischen Komponenten kleiner Losgrößen sind Langdrehautomaten häufig eine gute Wahl. Neue Lösungen für die Bearbeitung von Titan und Schnellwechsel-Werkzeugkonzepte weisen im Hinblick auf Leistung und Ergebnisse große Vorteile auf.
(Bild: Sandvik Coromant)

Medizinische Bauteile sind einem raschen Wandel unterworfen. Die Anforderungen an Design, Qualität und kurze Lieferzeiten sind selbst bei vergleichsweise einfachen Teilen wie Schrauben gestiegen. Um die Anforderungen zu erfüllen, wurden neue Maschinen, Methoden und Werkzeuge entwickelt. Langdrehautomaten etwa bieten sehr effiziente Bearbeitungsprozesse – vor allem wenn die zu zerspanenden Teile klein, aber die Unterschiede im Ausnutzungsgrad groß sind.

Fertigung von langen, schlanken Schrauben aus Titan

Für die Fertigung von langen, schlanken Schrauben aus Titan sind Komplettlösungen mit dem richtigen Werkzeug und Prozess-Know-how erforderlich. Das erlaubt Herstellern, allerlei Maßnahmen zu berücksichtigen, wie etwa die Geometrie der Wendeschneidplatte oder der Werkzeugaufnahme sowie den Wechsel der Werkzeuge. Entsprechende Lösungen sind besonders entscheidend, wenn es darum geht, bei multifunktionalen Langdrehautomaten hohe Effizienz zu erzielen. Um die Produktivität innerhalb des verfügbaren Zeitrahmens zu maximieren, ist es wichtig, nicht nur den Zerspanvorgang selbst, sondern die Durchlaufzeit, in der nicht zerspant wird, zu berücksichtigen. Wie lange befinden sich Werkzeuge im Eingriff? Wie viele Bearbeitungsschritte müssen einbezogen werden und wie lange dauert es, ein Werkzeug zu wechseln?

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Um die erforderlichen Bearbeitungsschritte zu identifizieren und so zu gruppieren, dass die kürzeste und sicherste Durchlaufzeit erreicht wird, ist ein systematischer Ansatz vonnöten. Beispielsweise kann durch eine bessere Einbeziehung der Gegenspindel in den Bearbeitungsprozess die Hauptspindelseite deutlich entlastet werden und somit frei für andere Bearbeitungen sein. Die am besten geeigneten Werkzeuglösungen können somit in der Produktion mit qualifizierter Unterstützung ermittelt, geprüft und eingesetzt werden.

Gegenspindel-Spannfutter für Zahnimplantate aus Titan

Zahnimplantate aus Titan mit zylindrischen oder konischen Durchmessern benötigen häufig ein geeignetes Gegenspindel-Spannfutter – unter anderem für das Außendrehen, Gewindedrehen, Fräsen, Einstechen und Bohren. Das Außendrehen ist eine der ersten Semi-Schlicht-Bearbeitungen. Hierbei kommt es darauf an, dass der Prozess besonders effektiv, sicher und gleichmäßig verläuft, mit langen Standzeiten und ohne das Risiko eines Werkzeugbruchs. Zu den Herausforderungen bei der Außendrehbearbeitung der Titanschrauben zählt auch ein kontrollierbarer und konstanter Werkzeugverschleiß. Dadurch wird die Schneidkante erhalten, was dazu führt, dass die geforderte Oberflächenqualität und eine gleichbleibende Genauigkeit erreicht werden. Zudem kann Gratbildung vermieden werden.

Werkstückhalterung in der Gegenspindel

Knochenschrauben sind ebenfalls lange, schlanke Titan-Bauteile, die in vielen verschiedenen Größen hergestellt werden. Entscheidend für eine zufriedenstellende Leistung ist hier die Werkstückhalterung in der Gegenspindel. Hergestellt in variablen Mengen, ist das Gewinde ein dominantes Merkmal in Bezug auf die Optimierung der Bearbeitung. Der Prozess der Gewindeherstellung muss sicher verlaufen und Gewinde mit einer hohen Oberflächengüte und Formgenauigkeit liefern. Eine gute Spankontrolle ist hier entscheidend für den Erfolg. Ideal für diese Teile sind moderne Langdrehautomaten, die mit einer Wirbeleinheit, einem geeigneten Gegenspindel-Spannfutter und einer Hochdruck-Kühlschmierstoff-Einrichtung ausgestattet sind, die das Drehen, Fräsen und Gewindewirbeln ermöglichen.

Tulipköpfe, die zusammen mit Knochenschrauben und Stangen zur Wirbelsäulenversteifung dienen, sind in der Regel ebenfalls aus Titan. Sie erfordern mehrere Bearbeitungen und sind damit letztlich ideale Bauteile für moderne Langdrehautomaten. Sie werden durch Drehen, Fräsen und Bohren aus Stangenmaterial hergestellt. Neben der effizienten Bearbeitung liegt eine der größten Herausforderungen darin, Grate zu vermeiden. Das Fräsen ist hier das vorherrschende Bearbeitungsverfahren, um die Kopfkonfiguration zu erreichen. Doch erfordert dieses Verfahren eine sorgfältige Optimierung.

Metav 2014, Halle 15, Stand F11

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