Kompetenz vom Feinsten

Um einen Vorsprung durch Innovation zu erreichen, wird die Messlatte für Hersteller von medizintechnischen Teilen im Hinblick auf die Qualität ständig höher gelegt. Die Produktsicherheit steht im Mittelpunkt. Um diese zu garantieren, ist die Kompetenz der Fertigungstechnik gefragt. Welche neuen Ansätze den Fertigungsvorgang sowie alle angrenzenden Prozesse optimal gestalten, zeigt die medizintechnische Fachmesse Medtec Europe 2013 vom 26. bis 28. Februar in Stuttgart. Von zentraler Bedeutung sind dabei die Königsdisziplinen Drehen, Fräsen und Schneiden. Auch Event-Direktorin Jeannette van Doorn vom Veranstalter UBM Canon stellt fest: „Die Medtec Europe ist ohne Zweifel eine hochattraktive Plattform für Maschinenbauer.“

Kostengünstige Lösungen bei hoher Qualität sind nur durch optimierte Fertigung zu erzielen. Für diesen Zweck stellt das Schweizer Unternehmen Daetwyler Industries auf dem Gelände der Landesmesse ein neues Schneidverfahren vor. Es vereint die Präzision von Drahterodieranlagen und Feinschneidlasern mit den Vorteilen der Wasserstrahltechnik. In der Medizintechnik gibt es zahlreiche Anwendungen, sei es für spezielle Instrumente oder Implantate, die mit dieser Technik gefertigt werden können. Beat Trösch, Leiter Verkauf der MDC Max Daetwyler AG, Bleienbach/Schweiz, beschreibt die Vorzüge des Microwaterjets: „Beim Wasserstrahlschneiden entstehen keinerlei Materialveränderungen, das Materialgefüge bleibt in seiner ursprünglichen Form erhalten.“ Zudem können mit diesem materialschonenden Schneidverfahren außer den bekannten, auch neuartige, beispielsweise biokompatible Werkstoffe effizient geschnitten werden. Das Schneiden erfolgt spannungsfrei, mit geringer Schnittfugenbreite und ohne Gefügeveränderungen/Aufhärtungen im Werkstück.

Das Wasserstrahlschneiden bietet insbesondere der Medizinbranche enorme Vorteile, weil alternative Schneidverfahren in den meisten Fällen eine Nachbearbeitung erfordern. Sowohl das Laserschneiden als auch das Erodieren verändern die Materialoberfläche, weshalb die Konturen nachgebessert werden müssen. „Wasserstrahlschneiden ist das einzige Schneidverfahren, das das Werkstück weder durch Wärme noch durch mechanische Belastungen in irgendeiner Form belastet“, ergänzt Beat Trösch von Daetwyler. Das Schneiden ohne Aufhärtungen im Werkstück ist in der Medizintechnik beispielsweise dann von Bedeutung, wenn es um filigrane Netze für Implantationen geht, die auch nach dem Schneiden ihre Flexibilität behalten müssen. Und gerade bei kleinen Serien, bei Einzelstücken oder wenn sehr schnell produziert werden muss, schlägt positiv zu Buche, dass kein Werkzeug benötigt wird.

Mit der Entwicklung der Mikrowasserstrahltechnik hat der Schweizer Walter Maurer, Geschäftsführer der Waterjet AG, eine neue Situation geschaffen. Hergestellt werden die Anlagen vom renommierten Maschinenbaukonzern Daetwyler Industries, einem langjährigen Geschäftspartner Maurers. Der sieht die Grenzen der Technologie noch keineswegs ausgereizt und entwickelt das Mikrowasserstrahlschneiden kontinuierlich weiter. So soll der Durchmesser des Wasserstrahls weiter gegen 0,1 mm reduziert werden. Die Maschine muss sehr stabil und präzise ausgelegt sein, damit Daetwyler eine entsprechende Maschinenfähigkeit gegenüber dem Anwender garantieren kann. Eine Faustregel sagt, dass die Maschine 10-mal präziser sein muss als die Teilequalität. Das heißt, „wenn wir plus/minus 0,01 Millimetwer als Toleranz für die Teilefertigung garantieren, muss die Maschine eine Positioniergenauigkeit im µ-Bereich aufweisen“, geht Beat Trösch ins Detail. Für die Medtec Europe hat sich Daetwyler, vertreten im Swiss Pavillon, vorgenommen, den Bekanntheitsgrad dieser neuen, zukunftsweisenden Technologie zu steigern.

Während Daetwyler sich dem Wasserstrahlschneiden verschrieben hat, ist die Datron AG in der Welt des Hochgeschwindigkeits-fräsens zu Hause. Was die Maschinen alles können, stellt der Fräsmaschinenhersteller aus Mühltal-Traisa bei Darmstadt auf der Messe einem breiten Publikum vor. Das Unternehmen beweist auf der Medtec, dass sich auch kompakte CNC-Maschinen für eine große Bandbreite an Anwendungen der Präzisionsbearbeitung im Bereich medizinischer Komponenten eignen. So verbindet beispielsweise die innovative Fräsmaschine Datron C5 „die Vorzüge industrieller Fertigungssysteme wie Präzision, Leistungsstärke und Schnelligkeit mit platzsparenden Abmessungen für eine komfortable Installation im Fertigungsbereich“, erläutert Marketingvorstand Erwin Sowa. Sie gewährleistet dem Anwender volle Flexibilität bei der wirtschaftlichen Produktion von medizinischen Instrumenten und Kleinteilen. Dank 5-Achs-Simultanbearbeitung können zudem auch komplexe Bauteile präzise realisiert werden. Speziell in Märkten wie der Medizintechnik gibt es eine Vielzahl an Herausforderungen, die den Einsatz der HSC-Technologie fordern. Es treffen häufig schwierig zu bearbeitende Materialien auf komplexe Mikrogeometrien, die oft fünfachsig mit kleinsten Werkzeugen bearbeitet werden müssen.

Die jeweiligen Prozessketten und Datenformate haben dabei zusätzlich extrem hohe Anforderungen an Prozesssicherheit, Durchlaufzeit und Wirtschaftlichkeit. Insbesondere die eingesetzten Maschinen müssen auf die HSC-Prozessketten abgestimmt sein, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Dazu Sowa: „Neben dem Einsatz der richtigen Zerspanungstechnologie – also der optimalen Abstimmung von Werkzeug, Kühlmittel, Präzisionsspindel und Bearbeitungsstrategie – ist solider Maschinenbau ein Muss.“

Die Maschinen zeichnen sich durch ihre universelle Einsetzbarkeit im Bereich High-Speed-Cutting (HSC) aus. „Datron hat unter anderem mit der Portalfräsmaschine M8Cube auf alle Fräs-Anforderungen die perfekte Antwort gefunden“, führt Sowa aus. Seit dem Herbst 2012 sei damit eine besonders kostengünstige Lösung speziell für die wirtschaftliche HSC-Bearbeitung auf dem Markt, die neben Aluminium auch andere NE-Metalle und Komposit-Materialien äußerst effizient bearbeiten könne.

Peter Klingauf Fachjournalist in Augsburg

Weitere Informationen Über den Hersteller Daetwyler Industries: www.daetwyler.com Auf der Medtec Europe: Halle 1, Stand E28 Über den Hersteller Datron: www.datron.de Auf der Medtec Europe: Halle 3, Stand D75