Individualisierte Lösungen

Als Beispiel nennt er die Datron-D5-Serie speziell zur Anfertigung von Zahnersatz und Implantaten: „Sie ver-bindet die Vorzüge industrieller Fertigungssysteme wie Präzision, Leistungsstärke und Schnelligkeit mit platzsparenden Abmessungen für eine komfortable Installation im Dentallabor beziehungsweise Fräszentrum und ist dabei sehr einfach nach dem One-Button-Prinzip per iPad bedienbar.“ Dank 5-Achs-Simultanbearbeitung können auch komplexe Konstruktionen präzise realisiert werden. Dabei wiegt die Ma-schine nur etwa 900 kg und passt mit 79 x 190 x 115 cm durch jeden Standardtürrahmen.

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Selbst Bundespräsident Gauck war von den Möglichkeiten in der heutigen Medizintechnik begeistert. Bild: DMG Mori

Beachtung am Datron-Stand fand auch die universell einsetzbare 5-Achs-Fräsmaschine C5 zur Mikrobearbeitung beispielsweise von Werkzeugen in der Medizintechnik. Sie vereinigt das ideale Verhältnis von Arbeitsfläche zu Standfläche und bietet eine gute Erreichbarkeit des Werkstückes durch die involvierten dynamischen Maschinenkomponenten. Die durchdachte Konstruktion des Bearbeitungsraumes ermöglicht „cleane Fertigungslösungen“: Mittels ihrer speziellen Absaugung können auch Grünkeramik und Verbundstoffe sauber bearbeitet werden. Damit ist sie sehr interessant für den Prototy-penbau und die Fertigung in kleinen bis mittleren Losgrößen und den Dentalbereich. Die universelle Einsatzfähigkeit beider Maschinen gewährleistet die Bearbeitung aller Dentalwerkstoffe inklusive Edelstahl und Titan.

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„Die Anforderungen an
Maschinen zur Bearbeitung medizinischer Produkte sind mannigfaltig.“
Helmut Neff, Bereichsleiter Technologiezentrum
der Datron AG

Schlüsselfertige Lösungen
Zudem bietet Datron eine Reihe schlüsselfertiger CAD/CAM-Lösungen: „Mit unserem abgestimmten Komplettsystem sind Anwender in kürzester Zeit produktiv und gleichzeitig offen für die Entwicklungen der Zukunft. Darüber hinaus können bereits vorhandene Systeme erweitert oder neu konzipiert werden. In unserem Technologiezent-rum erproben wir laufend alle CAD/CAM-Komponenten führender Hersteller. Wir bieten die umfassende und lückenlose Betreuung von der Auswahl der Maschinen- und Prozesskomponenten bis zum fertigen Implantat und stehen auch darüber hinaus beratend zur Seite.“

Die Bedeutung der Medizintechnik im Produktportfolio umreißt Neff so: „Neben dem Maschinenbau sind wir Experten im Dentalbereich und fokus-sieren uns mit Datron Dental CAD/CAM als eigenem Geschäftsbereich auf den Medizinbereich. Ein spezielles Team aus Zahntechnikern und Dental-Ingenieuren kümmert sich exklusiv um die Belange unserer Anwender aus der Dentaltechnik. Durch jahrelange CAD/CAM-Kompetenz und zahntechnisches Know-how haben wir unsere D5-Serie exakt auf die Bedürfnisse von Dentallaboren zugeschnitten.“

Hohe Langzeitstabilität und hohe Genauigkeit sind für Uli Sutor, Key Account Manager Medical der DMG Vertriebs und Service GmbH, wichtige Kriterien für Maschinen zur Bearbeitung medizintechnischer Produkte. Zudem „stellt die Medizintechnik extreme Anforderungen an die Oberflächengüte“. Ein weiterer Trend ist die hohe Durchgängigkeit der Prozesskette von CAD über CAM bis hin zum fertigen Werkstück, um der zunehmenden Individualisierung der Fertigung etwa im Dentalbereich oder bei Implantaten den „Human Spareparts“ wirtschaftlich Rechnung tragen zu können.

DMG Mori erfüllt diese Anforderun-gen aus dem breiten Portfolio der Standardmaschinen – gegebenenfalls ergänzt um innovative Optionen etwa für Kühlkonzepte, Spanentsorgung oder Automatisierung. Das gilt unabhängig von der Größe der zu bearbeitenden Werkstücke: „So werden kleinste Zahnimplantate ebenso mit Standardmaschinen hergestellt wie große Bauteile beispielsweise für einen Kernspin-Tomographen.“

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„Ein wichtiger Trend ist die hohe Durchgängigkeit der Prozesskette.“
Uli Sutor, Key Account Manager Medical der DMG Vertriebs und Service GmbH, Bielefeld

Vor allem in der Dental-Industrie sind patientenspezifische Lösungen schon seit längerem wichtig. Hier hat sich eine komplette Industrie von der Erzeugung der Patientendaten bis zum fertigen Produkt entwickelt. Sutor: „Wir bieten hier mit unseren offenen Lösungen für fast alle Komponenten Schnittstellen, welche vielfach genutzt werden.“ Auch in der Humanmedizin werden immer mehr „customized“ Produkte eingesetzt. Mit der angebotenen Prozesskette können hier sehr leicht komplette Produkte reproduzierbar hergestellt werden. Zum Einsatz kommen sie insbesondere in der Krebstherapie und in der Unfallchirurgie.

Schwer zerspanbare Materialien
In der Medizintechnik sehr verbreitet sind die Werkstoffe Titan, Titanlegierung und spezielle CoCr-Stähle. Das sind durchweg schwer zerspanbare Materialien, aus denen sich hohe Anforderungen an die Stabilität und Steifigkeit der Maschinen ableiten. Das HSC-Fräsen, so Sutor, „hat sich hier als produktives Verfahren etabliert, um medizintechnische Bauteile mit hoher Präzision und Oberflächengüte zu bearbeiten“.

Auch die Bearbeitung spezieller Kunststoffe wie Peek oder UHMWPE (ultra high molecular weight polyethylene) ist durch moderne Technologien wie HSC wesentlich produktiver geworden. Darüber hinaus „bieten wir mit unserer Ultrasonic-Technologie die optimale Lösung für das Bearbeiten von kohlefaserverstärkten Kunststoffen oder anderen hartspröden Werkstoffen etwa aus dem Dentalbereich“.

Die Wachstumsbranche Medizin-technik ist auch für DMG Mori „ein sehr interessanter Bereich. Mit unse-ren HSC-, Laser- und Ultrasonic-Technologien und unseren Automations- und Softwareprodukten sind wir bestens aufgestellt, auch zukünftige Anforderungen unser Kunden aus der Medizintechnik weltweit optimal erfül-len zu können“. Auf der EMO wurde die komplette Prozesskette von der Erzeugung der patientenspezifischen Daten auf einem Computer-Tomographen bis zum fertigen Implantat im menschlichen Körper gezeigt. Dabei beinhaltete der Computer-Tomograph Komponenten, die auf Maschinen von DMG Mori gefertigt wurden. An einem „Gläsernen Menschen“ konnten die Besucher dann Implantate in Augenschein nehmen, „die mit unseren Maschinen gefertigt wurden. Selbst Bundespräsident Gauck war von den Möglichkeiten in der heutigen Medizintechnik begeistert“.

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„Hohe Prozesssicherheit und
hohe Maschinenausstattung sind besondere Anforderungen in der
Medizintechnik. “
Lutz-Michael Leschewsky, Leiter Verkauf Technik der Traub Drehmaschinen GmbH & Co. KG,
Reichenbach

Besondere Anforderungen
„Hohe Prozesssicherheit und hohe Maschinenausstattung, beispielsweise Wirbelapparat, Messen in der Maschine oder Hochfrequenzspindeln“, nennt Lutz-Michael Leschewsky, Leiter Verkauf Technik der Traub Drehmaschinen GmbH & Co. KG, als besondere Anforderungen in der Medizintechnik. Zudem wird „der Prozess in der Medizintechnik validiert – das heißt Reproduzierbarkeit fixiert“.

Bei komplexen Konturen (3D-Daten) können über eine NX-CAM-Schnittstelle 3D-Daten importiert wer-den. Zudem werden auch kundenspe-zifische Makros für komplexe Kontur-züge erstellt. Die überwiegend bearbeiteten Werkstoffe sind Titan (meist Grade 5) und körperverträgliche Edelstähle.

Auf der EMO Hannover 2013 zeigte Traub die Bearbeitung eines modifizierten Teils aus der Medizintechnik auf einem Lang-/Kurzdrehautomaten der Baureihe TNL32-7B.

Die Lang-/Kurzdrehautomaten der Baureihe TNL32 sind um eine Variante mit zusätzlicher B-Achse erweitert worden. Die Version TNL32-7B (Version mit sieben Linearachsen) beinhaltet nun zusätzlich eine B-Achse und erweitert damit ihr Anwendungsspektrum um besonders anspruchsvolle Bearbeitungsaufgaben. Mit der zusätzlichen B-Achse im oberen Werkzeugträger, der damit numerisch um 100° schwenkbar ist, können nun auch geometrisch hochkomplexe Teile und komplizierte Konturelemente bearbeitet werden, die Zusatzoperationen wie Fräsen, Bohren, Querbohren oder Quergewinden unter beliebigen Winkellagen erfordern.

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Zusammenspiel der Systeme: Hauptspindel, oberer Revolver in B-Achse geschwenkt, Rückapparat und Gegenspindel mit integriertem Revolver unten.
Bild: Index/Traub

Für Muhammer Kör, Leitung Ver-trieb der Primacon Maschinenbau GmbH, liegen die besonderen Anforderungen an Maschinen zur Bearbeitung medizintechnischer Produkte unter anderem bei der Keramikbearbeitung, so zum Bei-spiel beim „besonderen Schutz der Achssysteme gegen Keramikpartikel etwa über Sperrluft oder Überdruckgebläse sowie individuelle Absaugkonzepte“.

Technologietransfer
Wichtig ist auch der Technologietransfer, die Know-how-Unterstützung des Anwenders mit der kompletten Prozesskette, zum Beispiel in der Dentaltechnik (CAD/CAM, Maschine, Werkstoffe, Werkzeuge, usw.). Unverzichtbar ist eine hohe Präzision: „Verlangt werden hohe Spindeldrehzahlen und enge Toleranzen an den Werkstück-konturen (2 bis 3 µm an der

Fräskontur) und auch spezielle Automatisierungskonzepte.“ Angepasste CAD/CAM-Lösungen werden insbesondere im Dentalbereich angeboten. Die überwiegend bearbeiteten Werkstoffe sind Keramik, Titan, Chrom-Kobalt-Legierungen, PMMA und Glaskeramik. „Alle unsere Fräsmaschinen“, so Kör, „werden für verschiedene Anwendungen in der Medizintechnik eingesetzt. Der Trend zur Miniaturisierung findet auch hier statt. Dementsprechend werden die Geometrien komplizierter und die Toleranzen immer enger“.

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Bearbeitungsbeispiel eines Cobalt-Chrom-Blanks. Bild: Datron

Auf der Messe EMO Hannover 2013 hat Primacon die neue 5-Achs-Präzi­sionsfräsmaschine Multimill 5x vorgestellt, eine kompakte Fräsmaschine für Anwendungen im Kleinteilebereich für Werkstücke bis 100 x 100 mm. Anwenderzielgruppen sind die Dentaltechnik, Uhrenindustrie, Schmuckbearbeitung, Elektrodenfertigung sowie die Prototypenfertigung und der Modellbau.
Walter Frick