Umetni kolčni sklepi morajo biti izdelani izjemno natančno. Tukaj gre predvsem za spoj med deblom kolčne proteze in glavo umetnega sklepa. Naše rešitve za strojno obdelavo, ki smo jih razvili prav v ta namen, v glavnem temeljijo na uporabi sistema U-osi in oblikovnih povrtal. S temi (in drugimi) preciznimi orodji zagotavljamo, da ni prekoračeno prav nobeno dovoljeno odstopanje, hkrati pa povečamo storilnost v primerjavi z običajnimi proizvodnimi metodami.
Če kolčni sklep zaradi omejene gibljivosti ter nenehne bolečine znižuje kakovost življenja, tako da konzervativne metode zdravljenja ne pomagajo več, se številni odločijo za vsaditev umetnega nadomestnega sklepa – v Nemčiji se za to letno odloči več kot 200.000 ljudi. Pri tem upajo na dolgotrajno izboljšanje. Da se jim pričakovanja izpolnijo, so ob dobrem kirurgu in prvovrstni oskrbi potrebni tudi visokokakovostni »nadomestni deli«.
Takšna proteza je praviloma sestavljena iz debla kolčne proteze z glavo umetnega sklepa, kolčne ponvice in vmesnega kosa, ki zagotavljajo optimalne drsne lastnosti sklepa. Posebno pozornost je treba nameniti spoju med deblom kolčne proteze in nataknjeno glavo umetnega sklepa. Za popolno prilaganje stožčastih površin morata biti sestavna dela izdelana izjemno precizno in z vrhunsko kakovostjo površine.
Pri proizvodnji teh komponent uporabljena orodja igrajo odločilno vlogo. Dirk Martin, naš vodja aplikativnih storitev za medicino, pojasnjuje: »Umetni kolčni sklep je izdelan iz težko obdelovalnih materialov, pri katerih je treba upoštevati zelo majhna dovoljena odstopanja, njihova strojna obdelava pa mora hkrati biti čim bolj gospodarna. Umetni nadomestek kolčnega sklepa mora biti namreč v najvišji kakovosti na voljo čim več ljudem. Veliko truda vlagamo v razvoj primernih orodij za tovrstne naloge.«
Skupina CERATIZIT je ponudnik celotne palete izdelkov za strojno obdelavo, ki obsega različna orodja v standardni ali posebni izvedbi, hkrati pa se ponašamo s poglobljenim strokovnim znanjem s področja strojne obdelave. »S svojim izjemno obsežnim programom izdelkov in strokovnim znanjem s področja orodij smo zelo dobro pripravljeni na vsakršne naloge, na primer obdelavo spojnega mesta med deblom kolčne proteze in glavo umetnega sklepa,« poudarja Martin, vodja aplikativnih storitev. »S svojimi raznovrstnimi orodji lahko preverjamo različne pristope in tako na koncu najdemo najprimernejšo rešitev.«
V primeru umetnega kolčnega sklepa so potrebe naših naročnikov zelo zahtevne in številne. Pri deblu kolčne proteze iz izjemno trdne titanove zlitine Ti6Al4V je v stožčasto oblikovanem mestu spoja treba zagotoviti upoštevanje dovoljenega odstopanja kota, ki ne presega +/-5‘. Dovoljeno odstopanje za ravnost znaša 3 µm, za grobost 8 µm, pri premeru pa ne sme presegati 60 μm. Ob tem je pomembno, da je pri stožcu zagotovljen zahtevani delež stične površine in natančno opredeljen profil žlebov.
Glava umetnega sklepa je izdelana iz zlitine na osnovi kobalta (Co-Cr-Mo). Pri izvedbi njene stožčaste izvrtine je treba upoštevati enako visoka dovoljena odstopanja oblike, kota in mer, zagotoviti pa je treba tudi predpisani delež stične površine. Vendar pa pri strojni obdelavi ne smejo nastati nobene odrgnine, robovi ali žlebi. Dirk Martin dodaja še en ključni dejavnik: »Potrebovali smo rešitev za masovno proizvodnjo. To pomeni, da mora biti obdelava procesno varna in pri izvedbi ne sme biti potreben prevelik nadzor.«
Pri izdelavi stožčaste zunanje konture smo se odločili za predhodno obdelavo s stožčastim VHM-rezkarjem. Naknadni grobi in fini rez je prevzel sistem U-osi. »Tako označujemo izmenljivo, prosto programirljivo NC-os za obdelovalne centre,« je razložil Dirk Martin. »Ta os omogoča obdelavo poljubnih kontur in poljubno struženje. Z orodji za pritrditev in obračalnimi rezalnimi ploščicami je mogoče izvesti konture, izvrtine in tudi zunanjo obdelavo. Ta orodja večinoma omogočajo občutno krajši čas obdelave, hkrati pa zagotavljajo enako kakovost površine in večjo oblikovno natančnost kot običajna orodja.« Tako je v obdelovalnem centru mogoče izdelati tudi želeno strukturo žlebov na stožcu držala. Prednost pri tem je, da je vse obdelovalne postopke mogoče izvesti na enem samem stroju. Pri običajni obdelavi je bilo treba uporabiti stroj za struženje in stroj za rezkanje, kar je pomenilo tudi dodatno prepenjanje in izravnavanje ter večjo porabo časa in višje stroške.
Za izvedbo konične izvrtine v glavi umetnega sklepa smo v sklopu svoje rešitve predvideli naslednje korake na stroju za struženje: sestavni del najprej plano stružimo, da tako zagotovimo ravni prisekani del za naknadno obdelavo s posebnim 180-stopinjskem VHM-svedrom s štirimi rezili. Ta nato ustvari izvrtino z ravnim dnom. Izstruževanje stožca blizu konture poteka z vrtalnim in stružnim orodjem EcoCut Classic, nato pa posebno stožčasto VHM-povrtalo poskrbi za optimalno razporeditev obremenitev pri popolni kakovosti površine in dovoljenih odstopanjih. To orodje ponuja tudi možnost ponovnega brušenja, kar za uporabnika predstavlja dodaten prihranek proizvodnih stroškov. Dirk Martin je pripomnil: »Natančno notranjo konturo smo lahko izvedli tudi z U-osjo. Vendar pa je povrtalo primernejše za zagotovitev zahtevane izjemno gladke površine.«
Konec koncev lahko s svojo rešitvijo procesno varno in izjemno gospodarno izdelamo kritične konture umetnega kolčnega sklepa. Dosežena razporeditev obremenitev (delež stične površine in stična površina) in dovoljena odstopanja so pri obeh vrstah obdelave pod predpisanimi mejami. Dirk Martin je ponosen na ta ekipni dosežek: »S to rešitvijo smo se pri stranki, ki je priznano podjetje za medicinsko tehniko, uveljavili kot celovit ponudnik – od njih seveda pričakujemo nadaljnja naročila.« Seveda pa so specialisti za orodje tudi na drugih področjih, npr. pri izdelavi umetnih ramenskih sklepov (tudi z deblom in glavo umetnega sklepa) in pritrdilnih elementih umetnih kolenskih sklepov.