Eine glatte Angelegenheit

Für verschiedene Arten von Implantaten gibt es völlig unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich der Oberflächenbearbeitung. Je nach Einsatzgebiet entscheiden jeweils eigene Kriterien über die Qualität des Produkts: Dies kann eine hohe Passgenauigkeit sein, aber auch eine homogene Oberfläche sowie eine starke oder minimale Kantenverrundung. In Kombination mit der meist komplexen Formgebung war eine prozesssichere maschinelle Bearbeitung bisher kaum möglich.

Um diese Anforderungen der Implantatherstellung zu erfüllen, hat die Otec Präzisionsfinish GmbH mit Sitz in Straubenhardt spezielle Prozessparameter für das Schleppfinishing- und das Tellerfliehkraftverfahren entwickelt. Damit wird eine schnelle und wirtschaftliche Oberflächenbearbeitung in konstanter Qualität möglich. In kurzer Zeit können Werkstücke von beliebiger Form und Gewicht präzise entgratet, geschliffen, geglättet oder poliert werden. Dazu werden sie lose oder fixiert in rotierenden Haltern durch individuell zusammengestellte abrasive Bearbeitungsmedien gezogen.

Da Hüft- und Kniegelenke beispielsweise eine sehr homogene, glatte und hochglanzpolierte Oberfläche der Kontaktflächen erfordern, hat der Hersteller einen Trockenbearbeitungsprozess für das Schleppfinishing entwickelt. Dabei werden die Werkstücke in passende Halterungen aufgespannt und in mehreren Bearbeitungsschritten durch geeignete Schleif- und Poliermedien gezogen. Das Aufspannen verhindert eine Beschädigung der Werkstücke untereinander. Entscheidend für das Bearbeitungsergebnis ist der optimale Aufspannwinkel. Damit können Oberflächenrauheitswerte (Ra-Werte) von 0,03 µm erreicht werden.

Für einen festen Sitz von Knochenschrauben und Dentalimplantaten, die aus speziellen Edelstahl- oder Titanlegierungen bestehen, sind hingegen möglichst unverrundete, aber gratfreie Kanten notwendig. Hier ermöglicht eine glatte, polierte Oberfläche das problemlose Einsetzen und Entfernen. Zusätzlich vereinfacht diese glatte Oberfläche das Desinfizieren unmittelbar vor der Verwendung. Alle diese Anforderungen erfüllt ein Verfahren in nur einem Arbeitsgang, für das eine Tellerfliehkraftmaschine zum Einsatz kommt. Durch sie lässt sich ohne nennenswerte Kantenverrundung eine glatte, hochpolierte Oberfläche erzeugen. Die Werkstücke sind nach dem einstufigen Prozess hell, makellos und wirken deutlich hochwertiger. Hier sind Ra-Werte von 0,03 µm möglich.

Im Gegensatz dazu ist bei Knochenplatten üblicherweise eine besonders starke Kantenverrundung gefordert, die Oberfläche soll möglichst glatt und homogen sein. Auch hierfür kommt eine Tellerfliehkraftmaschine zum Einsatz, allerdings mit anderen Bearbeitungsparametern. Damit gelingt es, in kurzer Bearbeitungszeit Stanz- und Zerspanungsspuren vollständig zu entfernen und eine glatte Oberfläche zu erzeugen. Ein weiteres Beispiel liefern so genannte Otoplastik-Teile für Hörgeräte oder Gehörschutz. Sie werden mittels eines Rapid-Manufacturing-Verfahrens aus Kunststoffen hergestellt. Dabei entsteht eine raue Oberfläche, die für das menschliche Ohr in Bezug auf Passgenauigkeit und Tragekomfort nicht geeignet ist. In einer Tellerfliehkraftmaschine lassen sich die Teile so schleifen, dass eine hochwertige Glättung der Oberfläche bei werkstückschonender Bearbeitung entsteht. Somit werden die empfindlichen Werkstücke beschädigungsfrei in sehr kurzer Zeit prozesssicher bearbeitet. Aufwendiges Handschleifen, dessen Ergebnisse variieren, entfällt.

Helmut Gegenheimer Otec Präzisionsfinish, Straubenhardt

Otoplastik-Teile für Hörgeräte kommen mit rauer Oberfläche aus der Produktion