Réduction des coûts, optimisation de la qualité et de la reproductibilité

Pour le traitement ciblé de ses tiges de hanche, MBN Präzisionstechnik a remplacé le ponçage manuel suivi d'une électropolissage par un processus de finition par glissement automatisé en deux étapes. La finisseuse par glissement Rösler, modèle R 4/700 SF, permet la finition précise simultanée de douze tiges de hanche en une seule opération. Cela a non seulement permis de réaliser d'importantes économies de coûts et de temps de cycle, mais aussi d'améliorer considérablement la qualité et d'obtenir des résultats de finition absolument constants. (Photo : MBN Präzisionstechnik GmbH)

Les tiges de la hanche sont fixées à l'aide d'une pince spécialement conçue, qui peut être utilisée pour différents types et tailles de tiges de hanche. Dans la première étape, pour le meulage à l'eau, un mélange de corps abrasifs en plastique associé à un composé spécialement adapté est utilisé. (Photo : MBN Präzisionstechnik GmbH) / Les tiges de la hanche sont fixées à une dispositif de serrage spécialement conçu, pouvant être utilisé universellement pour tous les types et tailles de tiges de la hanche. Pour la première étape de finition - meulage humide et pré-polissage - un mélange de médias plastiques combiné à un composé spécial est utilisé. (Photo : MBN Präzisionstechnik GmbH)

Pour la deuxième étape de finition, le récipient de traitement est simplement échangé contre un autre. La phase de polissage se déroule à sec avec un produit à base de cellulose de maïs à faible production de poussière. (Photo : MBN Präzisionstechnik GmbH)

Pour une prise en charge optimale des patients, les différents domaines des têtes de fémur doivent répondre à des exigences de surface variées. Afin d'obtenir une surface lisse et hautement polie au niveau du col de l'implant, un fabricant de pièces de précision a remplacé le ponçage manuel suivi d'une électropolissage par un processus de polissage automatisé en deux étapes. Le finisseur de glissement R 4/700 SF de Rösler permet un traitement précis de chaque pièce individuelle de douze têtes de fémur simultanément. Outre des économies significatives de coûts et de temps, cela permet d'obtenir une qualité améliorée et reproductible.

La fabrication par usinage de composants et d'ensembles de micromécanique est le métier auquel se consacre depuis 20 ans la société MBN Précisionstechnik GmbH, basée à Pottendorf en Basse-Autriche. L'entreprise se concentre principalement sur la production d'implants chirurgicaux et d'instruments en titane et en acier inoxydable. Certifiée selon la norme DIN 13485, elle dispose non seulement d'un parc de machines ultramoderne comprenant des solutions de marquage laser et de la technologie de mesure 3D, mais aussi de salles blanches pour le revêtement et l'emballage stérile des produits.

Défi : traitement partiel de différentes têtes de fémur

La production est largement automatisée et garantit une traçabilité sans faille du matériau brut au produit fini. Cependant, le polissage des manchons de têtes de fémur était jusqu'à récemment encore effectué manuellement par un pré- et finissage manuel, suivi d'un électropolissage. Cette étape de fabrication engendrait non seulement un coût, un temps et une main-d'œuvre considérables, mais n'était pas optimale en termes de reproductibilité et de durabilité. Le directeur général Thomas Müllner cherchait donc depuis longtemps une alternative automatisée. « Étant donné qu'une zone précisément définie doit être polie et que différents types de manchons de tailles variées doivent être traités, l'automatisation représentait un défi certain. Les premiers essais et traitements prototypes ont été réalisés chez un concurrent de Rösler, mais celui-ci n'a pas pu fournir de résultats satisfaisants. »

Une application pour le polissage par glissement

Sur recommandation d’un client final de MBN, d’autres essais ont été menés avec la filiale autrichienne de Rösler, située à proximité et disposant d’un centre d’essais et de services combinés. Un finisseur de glissement a été utilisé. Cet équipement de polissage par glissement permet un traitement individuel très précis et ciblé de pièces complexes de haute qualité. Des paramètres de processus exactement reproductibles garantissent des résultats constants. « La vaste expertise et l’expérience acquise dans la sous-traitance ont grandement contribué à ce que nous puissions, lors des essais de finition par glissement, développer très rapidement un processus en deux étapes comprenant le ponçage à sec et le polissage à sec, avec lequel nous obtenons de bons résultats constants en peu de temps de traitement », se souvient Thomas Müllner. Un avantage technique déterminant de l’installation de finition par glissement de Rösler était également le moteur à vibrations placé sous le récipient de travail. « La vibration du récipient assure une meilleure homogénéité du mélange du média de traitement et un traitement uniforme de toutes les zones pertinentes des têtes de fémur », ajoute le directeur général.

Traitement automatique avec deux récipients de travail

Chez MBN Précisionstechnik, la décision s’est portée sur un finisseur de glissement compact R 4/700 SF. La machine plug-and-play dispose d’un récipient de travail de 700 mm de diamètre ainsi que d’un carrousel pour quatre broches de travail avec trois supports par broche. Le carrousel et les broches sont entraînés par des moteurs séparés, permettant d’ajuster leurs mouvements de manière individuelle et indépendante. L’équipement comprend également un second récipient de travail, facilement échangeable via un convoyeur au sol.

Avant le ponçage, les zones de la tête de fémur à ne pas traiter sont masquées et les implants sont fixés manuellement dans des supports de pièces. « Nous avons conçu un dispositif de fixation que nous pouvons utiliser pour tous les types et tailles de manchons », remarque Thomas Müllner. Les supports sont ensuite connectés aux broches de travail.

Après le lancement du programme de traitement correspondant, enregistré dans le contrôleur programmable de l’installation, les broches tournent en se déplaçant dans le média de traitement. Pour le ponçage à sec, un mélange de corps abrasifs en plastique de différentes géométries, associé à un composé adapté, est utilisé. Le carrousel et la broche se déplacent chacun à une vitesse définie en sens opposé. Après environ la moitié du temps de traitement — qui dure moins d’une heure —, une inversion de la direction de rotation est généralement effectuée. Cela garantit un traitement uniforme des manchons de toutes les faces. Pour le traitement du liquide issu du processus de ponçage à sec, MBN Précisionstechnik a également investi dans le système semi-automatique de recyclage de l’eau de processus Z 800 de Rösler. La boucle de recyclage de la fluidité du processus préserve l’environnement et réduit considérablement les coûts de traitement.

Le polissage est effectué avec un média de polissage végétal à sec. Pour cette étape, dont la durée de traitement est nettement inférieure à 20 minutes, le récipient de travail est simplement remplacé. « Grâce au processus de finition par glissement automatisé, nous avons pu augmenter à la fois la qualité et la reproductibilité. Par ailleurs, le coût du ponçage et du polissage des manchons de fémur n’est plus que d’environ un tiers de ce qu’il était auparavant. Cet investissement s’amortit donc en environ trois ans », conclut Thomas Müllner.