Spanen macht Werkstoffe gefügig

Fortschritte in der Medizin erweitern die Möglichkeiten an Gesundheitsleistungen stetig, darüber sind sich nicht nur die Experten einig. Die Medizintechnik weist weltweit Zuwachsraten von rund 5 % jährlich auf, nach einer Studie des Bundeswirtschaftsministeriums „Innovationsimpulse in der Gesundheitswirtschaft“ aus dem Jahr 2011. Andere, wie Espicom Business Intelligence (EBI), prognostizieren bis zum Jahr 2014 eine Zunahme von durchschnittlich 7,3 %.

Weil medizintechnische Teile, wie Implantate oder Prothesen, im oder am Menschen eingesetzt werden, gelten höchste Ansprüche an Präzision und Qualität. Deshalb haben optimale Produktionsprozesse einen enormen Stellenwert in der Medizintechnik, als Folge des hohen Kostendrucks und der strengen Regularien. Kaum ein Einsatzgebiet stellt an die Dokumentation so unterschiedliche Anforderungen wie die Medizintechnik. So differenziert wie die Produkte, vom Skalpell bis zur Ionenstrahlanlage, sind auch die zugrundeliegenden Dokumentationen.

Die Ansprüche an die Beschaffenheit der Werkstücke müssen in der Fertigung möglichst kostengünstig umgesetzt werden. Dabei spielt die spanende Fertigung eine bedeutende Rolle. „Dreh- und Frästechniken sind von zentraler Bedeutung in der Medizintechnik und vor allem bei den Implantaten nicht mehr wegzudenken“, weiß Gregor Bischkopf, beim Veranstalter UBM Canon verantwortlich für die Medtec Europe. Aber auch die Schleiftechnik dürfe in keinem Fall vernachlässigt werden, gehe es doch oft um Komponenten, die der Körper annehmen muss, und da „spielt die Oberflächengenauigkeit eine besondere Rolle“, so Bischkopf. Für den Standort Stuttgart spricht seine Nähe zu einem der weltführenden Zentren der Medizintechnik in Tuttlingen, sagt Hans-Peter Notheisen, Deutschland-Geschäftsführer des Schweizer Herstellers von Bearbeitungszentren Willemin-Macodel. Der Präzisionsmaschinenbauer aus dem Schweizer Jura gehört seit der Premiere der Medtec im Jahr 2002 zu den Ausstellern. „Für Kunden stellt diese Messe einen schnellen und guten Überblick über die Entwicklungen und Möglichkeiten der Medizintechnik dar“, führt Notheisen aus.

Auch der Fräsmaschinenhersteller Datron stellt auf der Medtec Europe aus. Er zeigt zwei kompakte Maschinen, die entwickelt und optimiert wurden für Anwendungen im Bereich der Medizintechnik. Die Datron D5 ist eine Fünf-Achsen-Fräsmaschine – speziell konzipiert für die Dentaltechnik. Außer den technischen Eigenschaften und einem günstigen Preis-/Leistungsverhältnis zeichnet sich diese Maschine durch eine in dieser Maschinenklasse „bisher nicht für möglich gehaltenen Bedienerfreundlichkeit aus“, erläutert Erwin Sowa, Marketingvorstand der Datron AG, aus Mühltal-Traisa bei Darmstadt. Alle Maschinenfunktionen können über das Touch-Interface eines iPad gesteuert werden. Somit ist das Bedienen der Hochleistungsfräsmaschine in Laboren auch ohne Vorkenntnisse möglich.

Als weiteres Highlight auf dem Stand von Datron kann der Besucher die C5-Fräsmaschine bestaunen. Auch mit dieser Maschine gelingt es Datron, Leistung und Präzision auf weniger als einem Quadratmeter Standfläche zu bündeln. Maximal etwa faustgroße Bauteile aus Titan, Grünkeramiken und anderen biokompatiblen Werkstoffen können fünfachsig bearbeitet werden.

Bei mittleren oder gar großen Losgrößen spielt eine möglichst kurze Wechselzeit der Werkstücke und idealerweise eine bereits integrierte Automatisierung eine wichtige Rolle. Bei der Datron D5 Dentalmaschine ist „deshalb eine 8-fach Automatisierung direkt schon in der Maschine integriert, und das bei diesem kleinen Bauraum“, so der stellvertretende Vorstandsvorsitzende Sowa. Bei voller Bestückung kann die Maschine bei Bauteilen aus Titan oder Chrom-Kobalt auch das ganze Wochenende hindurch automatisch und mannlos produzieren.

Die Medtec ist für Datron eine wichtige Messe, um neue Möglichkeiten moderner Hochgeschwindigkeitsfräsmaschinen einem breiten Publikum vorzustellen. Im Bereich der Dentaltechnik habe die Datron D5 schnell für Furore gesorgt, so Sowa. Den Beweis, dass dies auch für andere Anwendungen der Präzisionsbearbeitung medizinischer Komponenten gelingt, tritt das Unternehmen im März an.

Die Stärke von Willemin-Macodel liegt in der Komplettbearbeitung von Medizintechnikteilen. So entstehen beispielsweise Maulteile für minimal-invasive Instrumente oder Knochenplatten in einer Aufspannung. Komplexe geometrische Formen, hohe Oberflächengüten und geometrische Genauigkeit zeichnen die hergestellten Werkstücke aus. Werkstoffe wie Titan, Chrom-Kobalt, Edelstahl, Keramik oder Kunststoffe ermöglichen langlebige und zunehmend individuellere Lösungen. Sie erfordern aber auch entsprechend angepasste Fertigungsprozesse. In der Medizintechnik werden vorwiegend schwer zerspanbare Werkstoffe bearbeitet, so Hans-Peter Notheisen. Sie stellen eine besondere Anforderung an die Konstruktion der Maschine hinsichtlich statischer und dynamischer Steifigkeit. In Stuttgart wird Millemin-Macodel das Bearbeitungszentrum 508MT vorführen. Ein Hochleistungsfräszentrum für die Bearbeitung komplexer und hochgenauer Teile in einem Bearbeitungszyklus.

Komplettbearbeitung spielt im Kundenkreis der Schweizer Bearbeitungslösungen eine entscheidende Rolle, wobei „die Flexibilität und Variantenvielfalt eine weitaus größere Rolle als die reine Produktion großer Losgrößen spielt“, stellt Deutschland-Geschäftsführer Hans-Peter Notheisen fest. Fräszentren sowie nachgelagerte Feinbearbeitungsprozesse wie Polieren und Schleifen werden in der Medizintechnik verstärkt nachgefragt. In den vergangenen Jahren sind die Anforderungen hinsichtlich Qualität, Leistungsfähigkeit und Präzision kontinuierlich gestiegen. Das Unternehmen aus der Wiege der Feinmechanik habe diesen Trend vorausgesehen und ist ihm „mit neuen, innovativen Maschinenlösungen begegnet“, so Notheisen. Dem steigenden Kostendruck kann man als Ausrüster mit stärkerer Automatisierung und vor allem durch stärker ausgeprägte Prozessintegration in einem Zyklus begegnen. Aus seiner Sicht zeichnet sich ein Trend zum individuellen Implantat und Instrumentarium für Patienten und die Ärzteschaft ab.

Medizintechnische Teile wie Hüft- oder Kniegelenke werden auf Werkzeugmaschinen geschliffen, gefräst, geglättet und poliert. Ohne sie wird die Teilebearbeitung unmöglich. Eine Möglichkeit, über den Grad der Individualisierung im Kreis von Fachleuten zu diskutieren, bietet die Medtec Europe 2012.

Peter Klingauf Fachjournalist in Augsburg

Weitere Informationen Zu Datron (Halle 6, Stand 6829): www.datron.de Zu Willemin-Macodel (Halle 6, Stand 6433): www.willemin-macodel.com