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Medizintechnik
Perfektes Finish
24.11.2009
Bei Hüft- und Kniegelenken ist eine homogene, passgenaue und glatte Oberfläche der Kontaktfläche erforderlich. Um dies zu erreichen, hat Otec Präzisions-finish spezielle Gleitschleifprozesse für das Schleppschleifen entwickelt.
Beim Schleppschleifen werden die Werkstücke in passende Halterungen aufgespannt und in mehreren Bearbeitungsschritten durch ein geeignetes Schleif- und Poliermedium gezogen. Das Aufspannen verhindert eine Beschädigung der Werkstücke untereinander. Besonders beim Bearbeiten der komplexen Oberflächengeometrie eines Kniegelenkes ist es wichtig, dass beim Schleifen und Polieren Material gleichmäßig abgetragen wird, um die Passgenauigkeit zu gewährleisten. Hier hat Otec in zahlreichen Tests Werkstückhalter entwickelt, die genau dies gewährleisten. Im Allgemeinen werden beispielsweise Kniegelenke in zwei Stufen bearbeitet. Beim Nassschleifen werden die Kniegelenke durch spezielle Kunststoffschleifkörper gezogen. Dabei fließt kontinuierlich ein Wasser/Compoundgemisch zu; dies nimmt den entstehenden Abrieb mit und fließt einer externen Abwasseraufbereitung, etwa über Mikrofiltration, zu. Dieser kontinuierliche Durchlauf sorgt für immer saubere Werkstücke. Über die Siemens S 7-Steuerung kann die Wasser/Compound-Konzentration vorgegeben werden und erhöht so deutlich die Prozesssicherheit. Durch Variation der Eintauchtiefe der Werkstücke in das Schleifmedium und der Drehzahl, die den Anpressdruck der Schleifkörper auf das Werkstück bestimmt, können bei diesem Prozess schon Ra-Werte von 0,08 µm erzielt werden. Die Bearbeitungszeit hier beträgt etwa zwei bis drei Stunden. Nach dem Nassschleifen sind die Werkstücke so sauber, dass sie unmittelbar danach poliert werden können.
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Hohe Oberflächengüte
Beim Trockenpolieren werden die Kniegelenke durch speziell behandelte (imprägnierte) Naturgranulate, wie beispielsweise Walnussschalengranulate, gezogen. Bei der Imprägnierung bekommen die Granulate eine Beschichtung, die im wesentlich aus einem speziellen Öl und Aluminiumoxid besteht. Durch die Bewegung 
des Werkstücks in dem Granulat und der dabei entstehenden Reibung wird das Werkstück geglättet und poliert. Durch dieses Verfahren lassen sich Oberflächenqualitäten von bis zu Ra = 0,01 µm erzielen. Dies entspricht der Qualität durch Handpolieren. In regelmäßigen Abständen muss das Öl-Aluminiumoxidpulver-Gemisch in Form einer Poliercreme nachdosiert werden, um die Polierwirkung konstant zu halten. Die Bearbeitungszeit beträgt normalerweise ein bis zwei Stunden.
Bei den Otec-Schleppschleifmaschinen der Serie DF ist es auch möglich, eine Maschine so auszustatten, dass sie automatisch beide Bearbeitungsstufen abarbeitet. Ein zeitaufwändiges Umspannen der Werkstücke entfällt somit. In einer Schleppschleifanlage DF-10 Tools von Otec können etwa 20 Kniegelenke gleichzeitig gespannt werden und so in etwa drei bis fünf Stunden bearbeitet werden.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Otec-Technologie ist die hohe Prozesssicherheit.
