Oberste Priorität eines jeden Gelenkimplantats ist es die Mobilität wieder herzustellen und die Langlebigkeit sicherzustellen. Um diesen Anspruch erfüllen zu können setzt Ralf Merz, Spezialist für Präzisionsteile, auf die vertikale 5-Achsen-Bearbeitungszentrum VM-2 von Haas.
Spezialisierung auf medizinische Komponenten und Gelenkprothesen
In seinem Unternehmen in Sankt Ingbert, Deutschland, hat sich Ralf Merz auf die Entwicklung und Fertigung von hoch qualitativen medizinischen Komponenten und Gelenkprothesen spezialisiert und arbeitet mit den bekanntesten Firmen zusammen, die auf dem Gebiet medizinischer Einrichtungen und Implantate tätig sind. Kunden wie das Britische Unternehmen Corin Group Plc. wenden sich an Herrn Merz, um ihre Produkte zu verbessern oder konstruktive Änderungen an ihren Teilen für eine einfachere, schnellere und kostengünstiger Herstellung vorzunehmen.
Wachstumsmarkt Biotechnik
Der biotechnische Sektor ist ein schnell wachsender Markt. Die Menschen leben länger aber ihre Gelenke verschleißen, mit der Folge, dass jedes Jahr Chirurgen in ganz Europa hunderttausende von Gelenken ersetzen. Mit dem Gelenkersatz werden Erkrankungen wie degenerative Arthritis, angeborene Abnormalitäten oder andere Erkrankungen, die spezielle Gelenkfunktionen beeinflussen, behandelt.
Die Wichtigkeit der Oberflächenqualität
“Hinter der Konstruktion eines jeden Gelenkimplantats steht das Ziel, die Mobilität wieder herzustellen und zu helfen, Schmerzen zu lindern,“ sagt Merz. „Deshalb ist die Oberflächenqualität äußerst wichtig. Zum Beispiel beim Einsetzen eines Sprunggelenks muss die Oberfläche des aus Titan gefertigten Grundkörpers eine Qualität aufweisen, die zusätzlich eine Titanbeschichtung zulässt. Auch Gelenkerneuerungen unterliegen weiterhin einem Verschleiß, deshalb müssen die Gelenkimplantate auf Langlebigkeit ausgelegt sein, um eine Revision zu vermeiden.“
Freiformflächen an Sprunggelenken entstehen mit Haas CNC Maschine
Für das Fertigen der Freiformflächen an den Sprunggelenken benutzt Merz das vertikale 5-Achsen-Bearbeitungszentrum VM-2 von Haas. Als Software für die Programmerstellung wird das ESPRIT CAM System von DP Technology eingesetzt. „Wir haben uns für die VM-2 entschieden, da diese Maschine alles beinhaltet, was wir für das Fertigen unserer Teile benötigen,” sagt er. „Wir bestellten zusätzlich die „High-Speed“ Option, den 2-Achsen-Dreh-/Schwenktisch TR160, einen Renishaw Spindel-Messtaster und den Taster für die Werkzeugeinstellung.“
Herr Merz arbeitete bereits im vorherigen Unternehmen mit Haas CNC Maschinen und unterstützte damals schon zeitweise das lokale Haas Factory Outlet (HFO Katzenmeier), indem er Programmierkurse für Haas-Kunden durchführte – eine Aktivität, die er auch heute noch übernimmt. Als er für sein neues Unternehmen eine geeignete CNC Werkzeugmaschine suchte, stand folglich nur ein Name auf seiner Liste.
Preis-Leistungs-Verhältnis setzt sich gegen Konkurrenz durch
“Abgesehen von der erstklassigen Unterstützung und Serviceleistung, sprechen noch viele andere Vorteile für die Verwendung von Haas Produkten,“ erklärt er. „An vorderster Stelle steht im Vergleich zum Wettbewerb ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis, das den Stundensatz und die Betriebskosten entscheidend reduziert. Wir hätten auch wesentlich teurere und komplexere Maschine kaufen können aber wir benötigten nicht alle ihre Funktionalitäten und der Mehrpreis hätte die Stückkosten erhöht.“
Das nach DIN 9001 zertifizierte Unternehmen hat sich bei Knieimplantaten aus Titan auf die Herstellung einer so genannten „Implantat-Operations-Ausstattung“ spezialisiert. „Chirurgen nehmen diesen Ausstattungssatz mit in den Operationssaal und haben so alle Dinge parat, die sie für die Operation und das Einsetzten des Knieimplantats benötigen, „sagt er. Natürlich sind nicht alle Menschen gleich groß, deshalb enthalten die Ausstattungssätze unterschiedlich große Werkzeuge.“
Auf der Grundlage des erstellten AMC Guiding Block Pattern (Schnittblock), ist es möglich, die Geometrie des Knochens komplett für die Knieoperation vorzubereiten. Der von Merz entwickelte Schnittblock beinhaltet vier Operationsinstrumente, die in einem einzigen Block mit den Abmessungen 75 x 25 x 60 mm untergebracht sind.
Ausgehend von einem massiven Rohling aus rostfreiem Stahl (1.4542 mit 20% Chromanteil) werden die Blöcke in einer einzigen Aufspannung aus dem Vollen auf der 5-Achsen-Haas VM-2 komplett bearbeitet. Drehzahlen bis 4000 min-1, Vorschübe bis 2,5 m/min und Schnitttiefen bis 3 mm kommen zum Einsatz. Voll-Hartmetallfräser bis auf 1 mm Durchmesser und Bohrer bis 0.8 mm Durchmesser werden eingesetzt, um spezielle Merkmale mit Toleranzen bis zu 0,005 mm herzustellen. Diese Merkmale wurden früher mit einer Erodiermaschine hergestellt, aber heute übernehmen die beiden Haas Maschinen VM-2 und Super MiniMill diese Arbeiten. „Um diese kleinen Werkzeuge einzusetzen, muss der Rundlauf der Spindel sehr präzise sein, ansonsten kommt es zum Werkzeugbruch.
Ein sehr beschäftigter und wachsender Betrieb, mit nur zwei CNC Werkzeugmaschinen, muss es wissen, dass man diesen Maschinen vertrauen kann.
“Die Haas Maschinen sind montags bis samstags von 6:00 Uhr bis 20:00 Uhr im Einsatz,“ sagt Merz. „Abhängig vom Auftragseingang werden die Maschinen auch nachts und sonntags genutzt. Durch die hohe Zuverlässigkeit der Maschinen und die ausgezeichnete Unterstützung durch das HFO Katzenmeier, konnten wir stets die von unseren Kunden vorgegebenen Lieferfristen einhalten.“
