Umjetne zglobove kuka potrebno je izraditi vrlo precizno. To se posebno odnosi na područje uticanja stabljike kuka i zglobnu kuglu. Rješenje za strojnu obradu, koje smo za to razvili, u osnovi se temelji na uporabi sustava U-osovine i razvrtača oblika. S ovim (i drugim) preciznim alatima poštuju se sva potrebna odstupanja, a istodobno se povećava produktivnost u usporedbi s konvencionalnim metodama proizvodnje
Kada zglob kuka naruši kvalitetu života zbog ograničene pokretljivosti i uporne boli, a konzervativne metode liječenja više ne nude pomoć, mnogi ljudi odluče implantirati umjetni zamjenski zglob - u Njemačkoj više od 200 000 puta godišnje. Nadate se dugotrajnom poboljšanju. Kako bi vam se želja ostvarila, uz dobrog kirurga i prvoklasnu njegu trebaju vam i visokokvalitetni „rezervni dijelovi“.
Takva se proteza u pravilu sastoji od vrata kuka s kuglom zgloba, acetabularne šalice i međuelementa, što osigurava optimalna svojstva klizanja. Veza između vrata kuka i uklopljene kugle zgloba zahtijeva posebnu pozornost. Kako bi se stožaste površine točno međusobno uklopile, moraju se proizvesti s najvećom preciznošću i kvalitetom površine.
Alati koji se primjenjuju imaju presudnu ulogu pri proizvodnji ovih komponenti. Dirk Martin, naš upravitelj medicinskih aplikacija objašnjava: „Umjetni zglob kuka sastoji se od materijala koji se teško strojno obrađuju, koji ne samo da se obrađuju u uskim tolerancijama, već i sa što većom ekonomičnošću. Napokon, umjetna zamjena za kuk trebala bi biti dostupna mnogim ljudima u najvišoj kvaliteti. S velikom predanošću radimo na pronalaženju odgovarajućih rješenja alata za takve zadatke.“
CERATIZIT grupa dobavljač je širokog spektra u sektoru strojne obrade, koji se može osloniti na široki raspon alata u standardnim i specijalnim izvedbama te posjeduje detaljno znanje o obradi. „Uz našu ogromnu paletu proizvoda i stručnost naših stručnjaka za primjenu, izvrsno smo opremljeni za zadatke poput obrade priključnog područja vrata kuka i kugle zgloba“, naglasio je upravitelj primjene Martin. „Pomoću naših raznolikih alata možemo testirati različite pristupe kako bismo u konačnici pronašli optimalno rješenje.“
U slučaju umjetnog zgloba kuka, zahtjevi kupca su posebno zahtjevni i raznoliki. Kod vrata kuka izrađenog od legure titanija visoke čvrstoće Ti6Al4V, u konusnom obliku utičnog područja mora se poštivati tolerancija kuta od samo +/- 5 '. Daljnja dopuštena odstupanja su 3 µm za ravnost, 8 µm za zaobljenost i 60 µm za promjer. Među ostalim je važno da se u konusu postigne određeno kontaktno područje i da se stvori točno definirani profil utora.
Kugla zgloba sastoji se od legure na bazi kobalta (Co-Cr-Mo). Njen konusni provrt mora se pridržavati jednako visokih tolerancija za oblik, kut i dimenzije, kao i određeno kontaktno područje. Međutim, tijekom strojne obrade ovdje se ne smiju pojaviti tragovi, udubine ili žljebovi. Dirk Martin dodaje još jedan odlučujući faktor: „Potrebno nam je proizvodno rješenje prikladno za masovnu proizvodnju. To znači da se obrada mora odvijati pouzdano i uz najmanje moguće potrebe za nadzorom.“
Za proizvodnju konusne vanjske konture odlučili smo se za predobradu VHM konusnim glodalom. Završni grubi i fini rez preuzima sustav U-osovine. „To znači zamjenjivu, slobodno programabilnu NC-osovinu za obradne centre", objašnjava Dirk Martin, „koja omogućuje konturu i tokarsku obradu po želji. Pomoću alata za pričvršćivanje i okretnih reznih pločica mogu se ostvariti konture u provrtima, kao i vanjska obrada. To obično omogućuje znatno skraćivanje vremena proizvodnje, uz optimiziranu kvalitetu površine i veću dimenzijsku točnost od uobičajene.“ A time se i željena struktura utora na konusu drške može stvoriti i na obradnom centru. S tom prednošću što se svi koraci obrade mogu odvijati na jednom stroju. Uobičajeno bi bili potrebni tokarski stroj i glodalica, što podrazumijeva dodatno uglavljivanje, poravnanje, trošenje vremena i novca.
Kako bismo napravili konusni provrt u kugli zgloba, naše rješenje pruža sljedeće korake na tokarilici: Nadalje, komponenta se planarno tokari kako bi se specijalnom VHM svrdlu od 180 ° sa četri oštrice, omogućio ravni zasjek. Ono stvara rupu s ravnim dnom. Istokarivanje konusa slično konturnom preuzima alat za bušenje i tokarenje EcoCut Classic, prije nego specijalni VHM konusni razvrtač osigura idealan uzorak kontakta sa savršenom kvalitetom površine i tolerancijom. Njihova sposobnost brušenja štedi korisniku dodatne troškove u proizvodnji. Dirk Martin komentira: „Unutarnju konturu, u smislu preciznosti, također bismo mogli generirati s U-osovinom. Dakako, razvrtač je bolja metoda ako se traži izuzetno glatka površina.“
Sve u svemu, kritične konture umjetnog zgloba kuka s našim se rješenjem izrađuju pouzdano i izuzetno ekonomično. Postignuti uzorak trošenja (kontaktno područje i dodatak), kao i tolerancije, daleko su ispod navedenih granica kod oba procesa. Dirk Martin je ponosan na ovaj timski rad: „Time smo se uspjeli pozicionirati kao dobavljač cijelog asortimana za svojeg klijenta, poznatu tvrtku medicinske tehnologije - s perspektivom daljnjih narudžbi.“ Stručnjak za alate preporučuje se i za slične primjene, na primjer u području umjetnih zglobova ramena (također s vratom i kuglom za zglobove), kao i učvršćenja za umjetne zglobove koljena.