Изкуствените тазобедрени стави трябва да се произвеждат с висока прецизност. При това става въпрос особено за мястото на свързване на бедреното стебло и бедрената глава. Разработеното за тази цел от нас решение за обработка чрез стружкоотнемане в основата си се базира на използването на система с U-ос и формоващ райбер. С тези (и други) прецизни инструменти се спазват всички изисквани допуски, като същевременно се увеличава производителността спрямо конвенционалните методи на производство
Ако тазобедрената става нарушава качеството на живот чрез ограничения на движението и трайни болки и консервативните методи на лечение вече не са в състояние да помогнат, много хора се решават за имплантиране на изкуствена заместваща става – в Германия тази бройка надвишава 200 000 човека годишно. Те се надяват на дългосрочно подобрение. За да бъде изпълнено Вашето желание, освен добър оператор и първокласно медицинско обслужване се изискват и висококачествени „резервни части“.
Подобна протеза по правило се състои от бедрено стебло с бедрена глава, ацетабуларна ямка и междинен елемент, който обезпечава оптималната подвижност. Специално внимание изисква свързването между бедреното стебло и вставената бедрена глава. За да се напаснат точно конусообразните повърхности една към друга, те трябва да са обработени с максимална прецизност и отлично качество на повърхността.
При производството на компонентите решаваща роля играят използваните инструменти. Дирк Мартин, нашият Application Manager Medical обяснява: „Една изкуствена тазобедрена става се състои от труднообработваеми материали, които трябва да бъдат обработени не само в най-тесни допуски, но и възможно най-икономично. В крайна сметка трябва да се предложи висококачествена изкуствена тазобедрена става за много хора. Ние подхождаме изключително ангажирано при намирането на подходящи инструментални решения за подобни задачи.“
Групата CERATIZIT предлага пълен набор от инструменти в областта на обработка чрез стружкоотнемане, който включва най-различни инструменти в стандартно и специално изпълнение и разполага със задълбочен опит в областта на рязането чрез стружкоотнемане. „С нашата изключително широка продуктова програма и експертните знания на нашите приложни специалисти ние сме отлично подготвени за задания като обработка на зоната на свързване на бедреното стебло и бедрената глава“, подчертава Application Manager Мартин. „С многообразието от инструменти, които предлагаме, ние сме в състояние да изпробваме различни методи, за да открием оптималното решение.“
В случая с изкуствена тазобедрена става изискванията на клиента са особено взискателни и разнообразни. При бедрено стебло от високоустойчива титанова сплав Ti6Al4V в конусовидно оформената зона на свързване следва да се спазва ъглов допуск от само +/-5‘. Другите допуски са за праволинейност 3 µm, за закръгленост 8 µm, а в диаметъра 60 μm. Освен това е важно при конуса да се постигне зададения дял на носещата повърхност и да се получи точно дефиниран профил на каналите.
Бедрената глава се състои от сплав на кобалтова основа (Co-Cr-Mo). Нейният конусен отвор трябва да съответства на същите допуски по отношение на форма, ъгъл и размер, както и на зададения дял на носещата повърхност. Въпреки това обаче при обработката чрез стружкоотнемане не трябва да възникват никакви маркери, резки или набраздяване. Дирк Мартин допълва още един решаващ фактор: „Ние се нуждаем от подходящо за масово производство решение. Това означава, че обработката трябва да се извършва безопасно и с възможно най-малък разход за контрол.“
За производството на конусния външен контур ние решихме за подготвителната обработка да използваме изцяло твърдосплавна конусна фреза. Следващата груба и финишна обработка се поема от система с U-ос. „Под това се разбира сменяема, свободно програмируема ос с NC управление за обработващите центри“, пояснява Дирк Мартин, „която позволява всякакъв вид обработка на контура и при струговане. С инструментите за закрепване и сменяемите режещи пластини могат да се оформят както контури в отвори, така и да се извършва външна обработка. Това позволява най-вече значително намаляване на обичайното време за производство, при оптимизирано качество на повърхността и по-висока точност на формата.“ А по този начин на обработващ център може да се постигне желаната структура на каналите върху конуса на опашката. С предимството, че всички процеси на обработка се осъществяват на една единствена машина. По обичайния начин биха били необходими и стругова машина и фрезова машина, което означава допълнителна смяна, настройка, разход на време и допълнителни разходи.
За да се направи конусния отвор в бедрената глава, нашето решение предвижда следните стъпки за изпълнение на струг: Първо детайлът челно се стругова, за да се осигури след това възможност специалното изцяло твърдосплавно 180° свредло с четири режещи ръба да се врязва челно. То прави отвор с равна основа. Близкото до контура разстъргване на конуса се поема от инструмент за пробиване и струговане EcoCut Classic, докато специален изцяло твърдосплавен конусен райбер обезпечава идеалната работна повърхност при перфектно качество на обработка и допуски. Способността им за презаточване спестява на потребителя допълнителни разходи по време на производството. Дирк Матрин коментира: „Ние сме в състояние да постигнем прецизно изработен вътрешен контур и чрез U-ос. Все пак, при изискваната екстремно гладка повърхност, използването на райбер е по-добрият метод.“
Накратко, критичните контури на изкуствената тазобедрена става се произвеждат с прилагания от нас подход сигурно и изключително рентабилно. Постигната работна повърхност (дял на носещата повърхност и носеща повърхност), както и допуските и при двата начина на обработка са под зададените граници. Дирк Мартин е горд с това постижение на екипа: „По този начин ние успяхме да се позиционираме при нашия клиент, реномирана компания в областта на медицинската техника, като доставчик на комплексни услуги – с перспектива и за следващи поръчки.“ Освен това специалистът в областта на инструментите получи референции за сходни приложения, като напр. в областта на изкуствените раменни стави (също със стебло и глава на ставата), както и при закрепване на изкуствени колянни стави.