Pri brušenju i poliranju unutarnjih dijelova čašica za zglobove, za većinu proizvođača još uvijek su CNC potpomognuti postupci rješenje prve izbora. Međutim, s brušenjem u vibracijskom stroju i posebno razvijenom steznom napravom za ovu primjenu, dostupniji je znatno ekonomičniji proces koji je manje zahtjevan i lako i reproducibilno postiže tražene vrijednosti hrapavosti. Rösler tehnologija površina razvila je dvostupanjski postupak u kojem se može obraditi do 35 čašica za zglobove istovremeno. To je moguće zahvaljujući posebno razvijenoj steznoj napravi.
Čašice za zglobove ili acetabularne čašice za primjene 'Dual Mobility' obično su izrađene od kobalt-kroma ili titana, obrađuju se rezanjem i zatim dobivaju prvu obradu površine kroz fino brušenje ili fino okretanje. Nakon ovog procesa rezanja, Ra-vrijednost sirovih dijelova obično se nalazi u rasponu između 1 i 0,6 μm. Međutim, za upotrebu u ljudskom tijelu, vrijednost hrapavosti mora biti znatno niža, točno 0,05 μm. Samo tako se osigurava da čašica za zglob optimalno funkcionira, dovoljno se navlaži vlastitim tjelesnim mazivima i da ne dođe do povećanog trenja između PE - umetka i metalne čašice.
Brušenje unutarnjih površina kao izazov obrade
Za tehniku brušenja, posebni izazov u ovom slučaju nije postizanje tražene vrijednosti hrapavosti, već kritična pozicija obrađivane površine unutar polusfere. Ovo predstavlja takozvanu oblikovanu geometriju kojoj brusni tijela ne mogu aktivno pratiti.
Pri slobodnom kretanju radnih komada u spremniku za obradu, unutarnji prostori bi se ispunili brusnim tijelima, međutim, učinkovita obrada odvijala bi se isključivo na vanjskim površinama, jer unutar ne nastaje dovoljna relativna kretanja.
U ovom konkretnom slučaju, Rösler može iskoristiti svoje cjelokupno iskustvo u obradi površina, a posebno u tehnici brušenja, i koristi prednosti vlastitog razvoja i proizvodnje. 'Obrađujemo čašice za zglobove u vibracijskom stroju bez kupole. Ove postrojenja prvotno su razvijena za zrakoplovnu industriju, gdje se visoko kvalitetni i složeni dijelovi moraju obrađivati posebno štedljivo, ali istovremeno s visokim performansama uklanjanja materijala. Ova posebna konstrukcija radnog spremnika razlikuje se od klasičnog vibracijskog stroja po tome što motor nije u središnjoj kupoli spremnika za obradu, već vani na radnom spremniku. Na taj način nastaje unutarnji prostor za steznu napravu s jedinstvenim umetkom, u kojem se čašice za zglobove mogu čvrsto fiksirati', objašnjava Michael Striebe, globalni stručnjak za prodaju i procese u Rösleru. Tako se relativno kretanje prenosi i na unutarnje dijelove čašica za zglobove i može se započeti proces brušenja i poliranja.
Kao sredstva za obradu, Rösler koristi posebno razvijena plastična brusna tijela za medicinsku tehnologiju, kao i suho polirno sredstvo. Brusna tijela su tako fino strukturirana da se s njima mogu postići vrlo niske hrapavosti površine ispod Ra 0,05 μm tijekom predobrade. Homogena i fina struktura osigurava savršenu površinu za završno poliranje. Pri tome se hrapavost još jednom poboljšava na 0,02 μm ili ispod. Vrijeme obrade ovisi o korištenom osnovnom materijalu i stanju sirovog dijela.
Brušenje kao ekonomičnija alternativa robotiziranom završavanju
Poliranje i brušenje čašica za zglobove putem robota odvija se brzo, međutim, nastaje značajan trud zbog programiranja, nadzora procesa i kompenzacije trošenja za svaki pojedini dio. Robotizirano poliranje znači da se svaki radni komad mora pojedinačno uzeti i učvrstiti. Za svaku veličinu dijela potrebno je vlastito, točno definirano robotsko programiranje. Uz to dolazi i trošenje alata: Bilo da se radi o polirnom alatu, četki ili drugim specijalnim alatima, uklanjanje se kontinuirano mijenja, a to trošenje mora se uzeti u obzir u procesu. Sam robot to ne može nadoknaditi, jer slijedi samo unaprijed zadanu putanju. Slično je i s ručnom završnom obradom, koja također može biti brza, ali potpuno neekonomična. Opasnost od nepravilnosti u kvaliteti dodatni je rizik, jer operater ne može uvijek održavati iste parametre obrade, a iskusno osoblje posebno za ove procese obrade sve je teže pronaći.
Međutim, kod brušenja u vibracijskom stroju bez kupole, nakon punjenja postrojenja, potrebno je samo definirati vrijeme obrade, a ostatak procesa preuzima sama mašina. Nije potreban ni operater ni dodatna automatizacija - postrojenje treba samo brusna ili polirna sredstva, vodu i struju. Također, trošenje brusnog sredstva nema utjecaja na rezultat obrade u ovom postupku. Samo razina punjenja u postrojenju mora se održavati konstantnom.
'Rezultat je konstantnija i ukupno viša kvaliteta površine s ravnomjernijim strukturama', objašnjava Michael Striebe, koji već oko deset godina podržava klijente u medicinskoj tehnologiji u svojoj funkciji globalnog stručnjaka za prodaju i procese u Rösleru: 'Iz iskustva smatram da su površine obrađene brušenjem finije i kvalitetnije, što se posebno vidi u tome da redovito znatno podcjenjujemo tražene vrijednosti hrapavosti. Ovisno o početnoj hrapavosti, mogući su rezultati površine od Ra 0,01 μm - uz poštivanje svih tolerancija oblika. Izvanredna kvaliteta koja naglašava učinkovitost i djelotvornost ovog postupka.'
Nadzor procesa i povećanje učinkovitosti kroz digitalizaciju
U procesima obrade površina u medicinskoj tehnologiji, posebno kada se radi o implantatima, ne fokusiraju se samo ekonomska isplativost postupka i dosljedno poštivanje definiranih vrijednosti hrapavosti i tolerancija oblika. Osim reproducibilnog postizanja tražene kvalitete površine, cijeli proces obrade također mora biti potpuno dokumentiran i bez praznina u svom nastanku, stabilnosti i ponovljivosti. Sveobuhvatan nadzor dijelova i procesa je središnji preduvjet za validirane i auditu sukladne proizvodne procese.
Ovi zahtjevi mogu se u potpunosti ispuniti trenutnom verzijom softvera za digitalizaciju Rösler Smart Solutions (RSS) Comfort. Softver automatski nadgleda i digitalizira kvalitetu procesne vode, uzima uzorke samostalno u definiranim intervalima, dokumentira rezultate mjerenja i automatski ispravlja odstupanja ciljanim dodavanjem definiranih aditiva. Time se osigurava trajno stabilna kvaliteta procesne vode, podržava ponovljivost rezultata obrade i jamči dosljedno visoku kvalitetu obrađenih dijelova. Ako sustav prepozna dodatnu potrebu za djelovanjem, obavještava operatera i daje jasne, dokumentirane upute za djelovanje. Sve naknadno izvršene prilagodbe također se dokumentiraju i uvijek su dostupne za provjeru.
Rješenje koje je održivo, prilagođeno industriji
Razvijanjem ovog učinkovitog procesa brušenja i poliranja u vibracijskom uređaju bez kućišta, Rösler nudi ekonomsku alternativu klasičnom robotiziranom ili ručnom poliranju. Visoka potreba za radnom snagom pri ručnom poliranju smanjuje se za oko 70-80 % kod vibracijskog brušenja, samo opremanje još uvijek treba obaviti ručno. Visoka ponovljivost, izvanredna kvaliteta površine i mogućnost digitalnog nadzora i upravljanja procesom putem Rösler Smart Solutions (RSS) Comfort čine ovaj postupak održivim rješenjem za preciznu obradu posuda za podizanje. „Prilikom razvoja procesa obrade pažljivo smo proučili probleme uobičajenih postupaka na tržištu i našu smo soluciju točno prilagodili tim problemima“, objašnjava Michael Striebe. „To je bilo moguće samo zahvaljujući objedinjavanju stručnosti u strojarstvu, razvoju procesa i proizvodnji sredstava za obradu, koja su u Rösleru okupljena pod jednim krovom. Budućnost obrade posuda za podizanje leži u vibracijskom uređaju bez kućišta.
Kontakt:
