30. května 2022 09:33

Nižší náklady, vyšší kvalita a naprosto konzistentní výsledky dokončovacích prací

Dílčí broušení dříku kyčelních kloubů metodou vlečného broušení

Aby byla zajištěna optimální funkce umělých kyčelních kloubů v těle pacienta, musí mít určité plochy na kyčelním kloubu různou povrchovou úpravu. Například oblast krčku vyžaduje velmi hladký, leštěný povrch. Výrobce přesných komponent nedávno nahradil kombinovanou operaci ručního broušení s následným elektrolytickým leštěním plně automatizovaným dvoustupňovým procesem hromadného dokončování. Vlečný finišer R 4/700 SF od společnosti Rösler umožňuje současné přesné finální opracování dvanácti krčků kyčelních kloubů v jedné operaci. To vedlo nejen k výrazné úspoře nákladů a zkrácení doby cyklu, ale také k výraznému zlepšení kvality a naprosto konzistentním výsledkům dokončování.

Inzerce

Společnost MBN Präzisionstechnik GmbH se sídlem v rakouském Pottendorfu se již 20 let specializuje na výrobu přesných strojních součástí a sestav se zaměřením především na výrobu ortopedických implantátů a chirurgických nástrojů z titanu a nerezové oceli. Společnost MBN Präzisionstechnik, certifikovaná podle normy DIN 13485, je vybavena nejen moderním strojním zařízením včetně laserových značkovacích systémů, ale disponuje také čistými prostory pro povrchovou úpravu a sterilní balení svých výrobků.

Zvláštní výzva: Částečné opracování různých dříků kyčelních kloubů
Výroba je do značné míry automatizovaná a umožňuje sledovat celý výrobní řetězec od surovin až po hotový výrobek. Donedávna se leštění oblasti krčku kyčelních kloubů provádělo ručním předbroušením a jemným broušením, po kterém následoval proces elektrolytického leštění. Tato operace zušlechťování povrchu byla časově náročná, vyžadovala mnoho lidské práce a byla velmi nákladná. Kromě toho nebyla dokonalá, pokud jde o konzistenci výsledků dokončování a celkovou udržitelnost. Thomas Müllner, generální ředitel společnosti MBN Präzisionstechnik GmbH, proto již delší dobu hledal automatizovanou alternativu. Vysvětluje: „Vzhledem k tomu, že je třeba leštit pouze přesně definovanou plochu a zpracovávat různé krčky kyčelních kloubů tak se ukázalo, že automatizace procesu povrchové úpravy je poměrně náročná. První zkoušky opracování provedl konkurenční dodavatel společnosti Rösler. Výsledky však neodpovídaly našim standardům kvality.“

Aplikace pro povrchovou úpravu vlečným broušením
Na základě doporučení jednoho ze zákazníků společnosti MBN provedla pobočka společnosti Rösler v Rakousku další zkušební opracování. Tato společnost nacházející se nedaleko, má kombinované zkušební a servisní středisko. Odborníci společnosti Rösler se rozhodli provést zkušební opracování vlečným broušením. Tento jedinečný systém hromadného dokončování umožňuje přesnou a cílenou povrchovou úpravu výrobků se složitými tvary a vysokou hodnotou. Po stanovení parametrů procesu probíhá proces bez jakýchkoli odchylek, čímž jsou zajištěny naprosto opakovatelné výsledky dokončování. Thomas Müllner vzpomíná: „Rozsáhlé know-how společnosti Rösler a zkušenosti z provozu dílny pomohly rychle vyvinout dvoustupňový proces pomocí technologie vlečného broušení. Proces, který se skládá z mokrého broušení / předleštění a následného suchého leštění, poskytuje trvale vysokou kvalitu v překvapivě krátkých časech cyklu.“ Významným rysem technologie vlečného broušení společnosti Rösler je bezpochyby vibrační motor umístěný pod pracovní nádobou. „Vibrace pracovní nádoby zajišťují optimální promíchání procesního média. Výsledkem je naprosto homogenní povrchová úprava všech relevantních ploch,“ uzavírá generální ředitel.

Automatické opracování se dvěma pracovními nádobami
Společnost MBN Präzisionstechnik nakonec zvolila kompaktní vlečný finišer, model R 4/700 SF. Tento stroj typu plug-and-play se skládá z pracovní nádoby o průměru 700 mm a karuselu se čtyřmi otočnými pracovními vřeteny, přičemž každé vřeteno umožňuje montáž tří obrobků. Karusel a rotující vřetena jsou vybaveny samostatnými pohonnými systémy, takže otáčky karuselu a vřeten lze nastavovat nezávisle na sobě. Stroj je vybaven druhou pracovní nádobou. Pomocí zvedacího vozíku lze obě pracovní nádoby snadno a rychle vyměnit.
Před broušením se plochy na krčcích kyčelních kloubů, které nevyžadují žádnou povrchovou úpravu, zamaskují. Poté se implantáty ručně upevní na držáky. „Pro tento účel jsme vyvinuli upínací zařízení, které lze použít pro všechny typy a velikosti implantátů,“ vysvětluje Thomas Müllner. Přípravky s připevněnými implantáty se poté připevní k pracovním vřetenům.
Po spuštění příslušného programu opracování, uloženého v programovatelné řídící jednotce systému, se karusel spustí tak, aby se rotující vřetena ponořila do pracovního média. Pro mokré broušení se používá speciální směs plastových omílacích tělísek různých geometrických tvarů. Karusel a vřetena se otáčejí předem definovanou rychlostí v opačných směrech otáčení. Přibližně po polovině cyklu – což činí méně než jednu hodinu – se směr otáčení obvykle změní. Tím je zajištěno, že oblast krčku kyčelního kloubu získá dokonalé opracování ze všech stran. Pro čištění procesní vody z mokrého broušení zakoupila společnost MBN Präzisionstechnik poloautomatický odstředivý systém recyklace procesní vody Rösler Z 800. Recyklace procesní vody chrání životní prostředí a pomáhá výrazně snížit náklady na dokončovací práce.
Pro leštění se používají suchá lešticí média. V této fázi procesu, který trvá méně než 20 minut, se vymění pracovní nádoba obsahující brousící medium za pracovní nádobu naplněnou lešticím médiem. Thomas Müllner uzavírá: „Díky automatickému procesu dokončování vlečným broušením a leštěním jsme mohli výrazně zlepšit kvalitu a konzistenci výsledků opracování. Současně se v porovnání s našimi předchozími dokončovacími operacemi mohly snížit náklady na broušení a leštění krčku kyčelního kloubu o dvě třetiny. Tato investice se tedy vrátí během tří let.“

Fotografie: MBN Präzisionstechnik GmbH

Společnost MBN Präzisionstechnik nahrazuje při dokončování krčků kyčelních kloubů ruční broušení s následným elektrolytickým leštěním dvoustupňovým automatizovaným procesem vlečného broušení a leštění. Vlečný finišer Rösler R 4/700 SF umožňuje přesné opracování až dvanácti kyčelních kloubů současně. Kromě výrazné úspory nákladů a času to vede i ke konzistentní kvalitě opracování.

Dříky kyčelních kloubů jsou upevněny ke speciálně navrženému upínacímu přípravku, který lze univerzálně použít pro všechny typy a velikosti dříků kyčelních kloubů. Pro první fázi dokončování – mokré broušení a předleštění – se používá směs plastových omílacích tělísek v kombinaci se speciálním compoundem.

Ve druhé fázi dokončování se pracovní nádoba jednoduše vymění za jinou. Fáze leštění probíhá za sucha v kukuřičné celuloze s minimem prachových částic.

Soukromá společnost Rösler Oberflächentechnik GmbH se již více než 80 let aktivně zabývá oblastí povrchových úprav. Jak lídr globálního trhu nabízíme komplexní portfolio vybavení, spotřebního materiálu a služeb v oblasti omílání a tryskání pro široké spektrum rozmanitých průmyslových odvětví. Náš sortiment asi 15 000 spotřebních materiálů, vyvinutých v našich zkušebních centrech po celém světě, slouží našim zákazníkům pro jejich individuální dokončovací operace. Pod značkou AM Solutions nabízíme řadu řešení a služeb v oblasti aditivní výroby/ 3D tisku. V centrální školicím středisku Rösler Academy nabízíme praktické semináře k tématům technologie omílání a tryskání, štíhlé výroby a aditivních technologií. Ke skupině Rösler patří vedle německých závodů v Untermerzbachu/ Memmelsdorfu a Bad Staffelsteinu/Hausenu dalších 15 poboček a cca. 150 obchodních zastoupení po celém světě.
Detailní informace naleznete na: www.rosler.com