Costi ridotti, qualità e riproducibilità ottimizzate

Per la lavorazione delle anche, MBN Präzisionstechnik sostituisce la smerigliatura manuale e l'elettropolitura successiva con un processo di lucidatura automatizzato a due fasi. Il finitore a trascinamento Rösler, modello R 4/700 SF, consente di lavorare contemporaneamente e con precisione fino a dodici anse. Ciò ha comportato non solo significativi risparmi di costi e tempi di ciclo, ma anche un miglioramento drastico della qualità e risultati di finitura assolutamente coerenti. (Foto: MBN Präzisionstechnik GmbH)

Le aste dell'anca vengono fissate a un'apparecchiatura di bloccaggio appositamente progettata, che può essere utilizzata per diversi tipi e dimensioni di aste dell'anca. Nella prima fase, per la rettifica a umido, viene utilizzata una miscela di corpi abrasivi in plastica con un composto appositamente formulato. (Foto: MBN Präzisionstechnik GmbH) / Gli steli dell'anca sono fissati a un dispositivo di bloccaggio appositamente progettato che può essere utilizzato universalmente per tutti i tipi e le dimensioni degli steli dell'anca. Per la prima fase di finitura - rettifica a umido e pre-lucidatura - viene utilizzata una miscela di media plastici in combinazione con un composto speciale. (Foto: MBN Präzisionstechnik GmbH)

Per la seconda fase di finitura, il contenitore di lavorazione viene semplicemente sostituito con un altro. La lucidatura avviene in modalità secca con un media di maizorb che produce un minimo di polvere. (Foto: MBN Präzisionstechnik GmbH)

Per un'assistenza ottimale ai pazienti, le diverse sezioni delle teste femorale devono soddisfare requisiti superficiali differenti. Per ottenere una superficie liscia e altamente lucidata nella zona del collo degli impianti, un produttore di parti di precisione ha sostituito la smerigliatura manuale con successiva elettropolitura con un processo di lucidatura automatizzato in due fasi. Il finitore a trascinamento R 4/700 SF di Rösler permette l'elaborazione precisa di singoli pezzi di dodici teste femorali contemporaneamente. Oltre a significativi risparmi di costi e tempo, ciò comporta una qualità migliorata e riproducibile.

La produzione di componenti e assiemi di precisione meccanica è il settore di competenza di MBN Präzisionstechnik GmbH, con sede a Pottendorf, Bassa Austria, che si dedica a questa attività da 20 anni. La specializzazione è nella produzione di impianti e strumenti chirurgici in titanio e acciaio inossidabile. L'azienda, certificata secondo DIN 13485, dispone non solo di un parco macchine altamente moderno, comprensivo di soluzioni di marcatura laser e tecnologia di misurazione 3D, ma anche di ambienti sterili per la rivestitura e l'imballaggio sterile dei prodotti.

SFIDA: Elaborazione parziale di diverse teste femorali

La produzione è ampiamente automatizzata e garantisce una tracciabilità completa dal materiale grezzo al prodotto finito. Tuttavia, fino a poco tempo fa, la lucidatura delle calotte delle teste femorali avveniva ancora manualmente tramite pre-smerigliatura e smerigliatura fine, seguita da elettropolitura. Questo passaggio di produzione comportava un enorme dispendio di tempo, personale e costi, e non era ottimale sotto gli aspetti della riproducibilità e della sostenibilità. Il direttore generale Thomas Müllner cercava da tempo un'alternativa automatizzata. "Poiché solo una zona definita può essere lucidata e diversi tipi di aste devono essere lavorati in dimensioni differenti, l'automazione rappresentava una sfida. I primi tentativi e le lavorazioni di prova sono stati eseguiti presso un concorrente di Rösler, ma questi non sono riusciti a fornire risultati soddisfacenti."

Una soluzione per la lucidatura a trascinamento

Su raccomandazione di un cliente finale di MBN, sono stati effettuati ulteriori tentativi con la filiale austriaca di Rösler, situata nelle immediate vicinanze e dotata di un centro sperimentale e di servizi integrati. È stato utilizzato un finitore a trascinamento. Questa speciale apparecchiatura di lucidatura a trascinamento consente un'elaborazione molto precisa e mirata di pezzi complessi di alta qualità. Parametri di processo ripetibili garantiscono risultati riproducibili. "L'ampia conoscenza e l'esperienza maturata nel settore del lavoro a contratto hanno contribuito in modo significativo a sviluppare rapidamente un processo in due fasi con i passaggi di smerigliatura a umido e di lucidatura a secco, con cui otteniamo risultati costanti in tempi di lavorazione ridotti", ricorda Thomas Müllner. Un vantaggio tecnico decisivo della macchina di lucidatura a trascinamento di Rösler è stato anche il motore a vibrazione sotto il contenitore di lavoro. "Le vibrazioni del contenitore assicurano che il mezzo di lavorazione venga mescolato ottimamente e che tutte le aree rilevanti delle teste femorali siano lavorate in modo omogeneo", aggiunge il direttore generale.

Elaborazione automatica con due contenitori di lavoro

MBN Präzisionstechnik ha scelto un compatto finitore a trascinamento R 4/700 SF. La macchina plug-and-play dispone di un contenitore di lavoro con diametro di 700 mm e di un carosello con quattro teste di lavoro, ciascuna con tre portapezzi. Il carosello e le teste di lavoro sono azionati da motori separati, permettendo di regolare i movimenti in modo individuale e indipendente. La macchina è inoltre dotata di un secondo contenitore di lavoro, facilmente intercambiabile tramite un sistema di trasporto a nastro.

Prima della smerigliatura, le aree delle teste femorali da non lavorare vengono mascherate e gli impianti vengono fissati manualmente in supporti. "Abbiamo progettato una pinza di serraggio che può essere utilizzata per tutti i tipi e le dimensioni di aste", nota Thomas Müllner. Le portapezzi vengono quindi collegate alle teste di lavoro.

Dopo l'avvio del programma di lavorazione, memorizzato nel sistema di controllo programmabile, le teste di lavoro ruotano nel mezzo di lavorazione. Per la smerigliatura a umido, viene utilizzata una miscela di abrasivi in plastica di diverse geometrie con un composto coordinato. Il carosello e le teste di lavoro si muovono in modo opposto a velocità definite. Dopo circa metà del tempo di lavorazione — meno di un'ora — si verifica di solito un cambio di direzione di rotazione. Ciò garantisce che le calotte delle teste femorali siano lavorate uniformemente da tutti i lati. Per il trattamento del liquido di processo della smerigliatura a umido, MBN Präzisionstechnik ha inoltre investito nel sistema di ciclo di acqua di processo semi-automatico Z 800 di Rösler. Il ricircolo del liquido di processo protegge l'ambiente e riduce significativamente i costi di processo.

La lucidatura avviene con un mezzo di lucidatura a secco di origine vegetale. Per questa fase, in cui il tempo di lavorazione è nettamente inferiore ai 20 minuti, il contenitore di lavoro viene semplicemente sostituito. "Grazie al processo di lucidatura a trascinamento automatizzato, siamo riusciti da un lato ad aumentare ulteriormente la qualità e la riproducibilità. Dall'altro, i costi di smerigliatura e lucidatura delle calotte delle teste femorali sono diminuiti di circa un terzo rispetto a prima. Questo investimento si ripaga in circa tre anni", conclude Thomas Müllner.