CNC-Technologie in der medizinischen Industrie

CNC-Maschinen ermöglichen die Herstellung von Präzisionskomponenten für große Geräte und Systeme, sogar für die fortschrittlichste und präziseste Mikrochirurgie. Ohne diesePräzisions-CNC-Komponenten, wären diese Operationen unmöglich.

Neben einer wiederholbaren Produktion verlangt die moderne Medizinindustrie höchste Präzision und Genauigkeit. Diese Eigenschaften ermöglichen eine effiziente und komfortable Nutzung elektronischer Geräte, chirurgischer Instrumente und prothetischer Komponenten.

Vorteile medizinischer CNC-Bearbeitungskomponenten

Ehrlich gesagt sind die Vorteile und Möglichkeiten der CNC-Technologie der Hauptgrund für ihre weite Verbreitung in der Medizinbranche. Man kann ohne Übertreibung sagen, dass CNC-Maschinen ebenso wie in der Luft- und Raumfahrtindustrie der Industriestandard für die Herstellung medizinischer Komponenten sind.

Die Vorteile der CNC-Bearbeitung machen sie zu einer perfekten Lösung:

Höchste Fertigungspräzision – Moderne CNC-Maschinen können hochkomplexe Teile und Werkzeuge herstellen, oft kompakt, mit extrem engen Toleranzen, einfacher Austauschbarkeit und präziser Bedienung.

Hohe Wiederholgenauigkeit und Fertigungsgeschwindigkeit – CNC-Technologie ermöglicht die Massenproduktion nahezu identischer Teile (unter strenger Qualitätskontrolle). Daher dieseCNC-Bearbeitungskomponentenkönnen leicht ausgetauscht und in größere Systeme integriert werden.

Fähigkeit zur Verarbeitung einer breiten Palette von Materialien – Stahl ist nicht das einzige Material, das in der Medizinindustrie verwendet wird. Moderne CNC-Bearbeitungsmaschinen können auch andere Legierungen, Keramiken, Verbundwerkstoffe oder Polymere formen.

Große Auswahl an Materialumformungsmöglichkeiten – CNC-Bearbeitungsmaschinen können Teile nahezu jeder Form herstellen. In Kombination mit der Funkenerosion können selbst komplexeste Teile hergestellt werden.

Erzielung niedriger durchschnittlicher Stückkosten in der Serienfertigung

Die Möglichkeit, die Produktion zu steigern und praktisch vor Ort mit neuen Serien zu beginnen (oft als „On-Demand-Produktion“ bezeichnet).

Die moderne Medizinindustrie nutztCNC-Bearbeitungsdienstleistungenfür folgende Anwendungen:

Herstellung chirurgischer Instrumente, insbesondere chemisch stabiler Legierungen wie Stahl (Serien 200, 300, 400 und 500, mit besonderem Schwerpunkt auf der 316L-Legierung, allgemein als „Chirurgenstahl“ bezeichnet), wie Skalpellen oder Scheren.

Herstellung von mikromedizinischen Werkzeugen (z. B. für Laparoskope), bei denen die erforderliche hohe Präzision die von CNC-Geräten gebotene Wiederholbarkeit der Produktion äußerst wünschenswert macht. Darüber hinaus trägt eine strenge Qualitätskontrolle dazu bei, die Austauschbarkeit zwischen Teilen aus verschiedenen Chargen aufrechtzuerhalten.

Bei der Herstellung von prothetischen Teilen (Gliedmaßen oder Zahnersatz), die eine hochpräzise Produktion und Bearbeitung erfordern (häufig mit nicht standardmäßigen Gewinden);

Bei der Herstellung großer Systemteile (z. B. Gehäuserahmen von medizinischen Geräten wie CT- oder MRT-Scannern, die häufig aus nichtmagnetischen Legierungen oder Polymeren bestehen);

Bei der Herstellung verschiedener Komponenten aus Polymeren und Kunststoffen (z. B. Kupplungen aus chemisch stabilen Materialien, die sich leicht mit starken Desinfektionsmitteln reinigen lassen);

Im Prototyping – obwohlCNC-BearbeitungObwohl eine schnelle und effiziente Massenproduktion möglich ist, scheint dies auf den ersten Blick keine ideale Lösung zu sein. Aufgrund der Forderung nach hoher Präzision und technischer Verfügbarkeit bleibt CNC jedoch weiterhin eine beliebte Technologie für den medizinischen Prototypenbau.

Um CNC-Bearbeitungsanwendungen in der Medizinbranche zusammenzufassen: Je anspruchsvoller und spezialisierter das medizinische Gerät, desto besser geeignet ist es für den entsprechenden Herstellungsprozess.

Material für die Verarbeitung medizinischer Produkte

Die medizinische Industrie wird oft mit Stahl in Verbindung gebracht – einer der ältesten bekannten Legierungen, die seit den Anfängen der modernen Medizin (oder sogar schon davor) weit verbreitet ist. Seine günstigen mechanischen Eigenschaften machen es zu einem idealen Material für die Herstellung von Klingen oder medizinischen Geräten. Aus diesem Grund assoziieren viele Menschen mit „Chirurgenstahl“ Stärke, Präzision und ein sehr geringes Risiko für allergische und/oder allergische Reaktionen. Innerhalb dieser „Chirurgenstahl“-Gruppe umfasst die „S“-Gruppe typischerweise vier Serien von Stahllegierungen, jeweils mit Zusätzen von Chrom, Nickel, Molybdän und Mangan (die einen erheblichen Anteil ausmachen und sich über die Serien 200 bis 500 erstrecken).

Insbesondere bietet die 300er-Serie die beste natürliche Korrosionsbeständigkeit.

Derzeit wird dieses Material am häufigsten zur Herstellung chirurgischer Instrumente, prothetischer Komponenten und sogar orthopädischer Schrauben zur Fixierung von Frakturen verwendet. Aufgrund seiner hohen chemischen Beständigkeit kann es regelmäßig sterilisiert (z. B. im Autoklaven) und mit stark ätzenden Reinigungsmitteln gereinigt werden. Diese Stabilität führt auch dazu, dass selbst bei chirurgischen Stahllegierungen mit Nickelzusatz nur sehr wenige allergische Reaktionen auftreten.

Nickel selbst kann sehr starke allergische und allergische Reaktionen hervorrufen, die für Menschen mit Implantaten wie Prothesen oder diesen orthopädischen Schrauben gefährlich sein können.

Die Möglichkeit, die Produktion zu steigern und praktisch vor Ort mit neuen Serien zu beginnen (oft als „On-Demand-Produktion“ bezeichnet).

Als tragende Komponenten in der Prothetik werden leichte Aluminium- und Titanlegierungen verwendet, die zur Erhöhung der Steifigkeit häufig zusätzlich galvanisiert werden. Für den Aufbau des Prothesenkörpers werden Polymere und Fasern (Kohlefaser, Glasfaser) verwendet. Die geringen Toleranzen der CNC-Bearbeitung ermöglichen einen effizienteren Einsatz medizinischer Geräte oder Prothesen.

Andererseits können die Wahl der richtigen Materialien und die richtigen Montagemethoden den Komfort und die Langlebigkeit erhöhen.

Zusammenfassend:CNC-Drehen und Fräsenbietet hohe Qualität und Effizienz bei der Herstellung von Medizinprodukten.