Obrábacie centrá typu Mill-Turn: Presnosť, ktorá mení výrobu ortopedických zdravotníckych pomôcok

Keď pacient s artrotrózou po získaní umelejho bedrového kĺbu opäť získa stabilnú pohyblivosť, je to dôkazom neúrekom presných výrobných technológií. V oblasti ortopedických zdravotníckych pomôcok sa obrábacie centrá typu Mill-Turn, vďaka svojim jedinečným výhodám, ukázali ako kľúčový faktor pri zvyšovaní kvality výrobkov a podpore technologických inovácií.

Ortopedické zdravotnícke pomôcky priamo ovplyvňujú zdravie a kvalitu života pacientov, čo im kladie veľmi prísne výrobné požiadavky. Produkty ako umele kĺby a spinálne implantáty musia nielen presne súhlasiť s tvarom ľudských kostí, ale musia tiež mať vynikajúcu biokompatibilitu a mechanické vlastnosti.

Bežne používané materiály, ako sú zliatiny titánu a zliatiny kobaltu-chrómu-molybdénu, spĺňajú požiadavky na biokompatibilitu, ale kladú vysoké nároky na obrábanie. Tieto materiály, ktoré sa vyznačujú vysokou pevnosťou a húževnatosťou, často spôsobujú problémy, ako sú nadmerné rezné sily a nedostatočný odvod tepla počas spracovania, čo kladie vysoké nároky na výkon strojov. Okrem toho ortopedické pomôcky zvyčajne obsahujú zložité krivky a komplexné štruktúry - ako sú guľové povrchy umelých kĺbov a závity ortopedických skrutiek - čo si vyžaduje presnosť obrábania na mikrometrovú úroveň.

Tradičné metódy spracovania zahŕňajú viacnásobné upínanie, ktoré nie je len neefektívne, ale je tiež náchylné na kumuláciu chýb a nedokáže spĺňať vysoké požiadavky na presnosť ortopedických pomôcok. Vznik frézovacích a sústružných centier priniesol účinné riešenie týchto výziev.

Obrábacie centrá typu mill-turn integrujú viacero technológií spracovania – ako sú sústruženie, frézovanie a vŕtanie – čo umožňuje dokončiť väčšinu alebo všetky operácie spracovania súčiastky pri jednom upnutí. To zásadne znižuje chyby spôsobené viacnásobným upínaním. Ich schopnosť multi-osového riadenia umožňuje presné obrábanie zložitých krivých plôch, čo už nie je výrobnou prekážkou pri výrobe komplexných štruktúr ortopedických zariadení.

Ako príklad uveďme umelé kolenné protézy: kondyl femuru má zložitú krivú plochu, ktorá sa musí dokonale prispôsobiť ľudským kosťam. Prostredníctvom súradeného pohybu viacerých osí môžu obrábacie centrá typu mill-turn dokončiť obrábanie krivých plôch v jednej operácii, dosiahnuť obrábaciu presnosť ±0,005 mm a drsnosť povrchu Ra 0,8 μm alebo nižšiu – čím sa výrazne zníži riziko opotrebenia po operácii.

Z hľadiska spracovania materiálu sú sústružnícke-frézovacie centrá vybavené pokročilými číselnými riadiacimi systémami, ktoré automaticky upravujú rezné parametre (ako sú rezná rýchlosť a posuv) na základe vlastností rôznych materiálov. To efektívne rieši výzvy pri spracovaní ťažkoobrobiteľných materiálov, ako sú titánové zliatiny. Medzitým vysoká tuhosť konštrukcie stroja a stabilný pohonný systém zabezpečujú stabilitu spracovania a minimalizujú vplyv vibrácií na presnosť obrábania.

Použitie sústružnícko-frézovacích centier nezlepšilo len kvalitu a efektívnosť výroby ortopedických zdravotníckych pomôcok, ale aj rozvoj personalizovanej medicíny. Vďaka integrácii technológie 3D tlače a sústružnícko-frézovania môžu lekári prispôsobiť ortopedické implantáty na základe dát z CT snímok pacientov.

Najprv sa využíva 3D tlač na výrobu polotovarov pre individuálne implantáty, ktoré sú následne spracované na sústružnícko-frézovacích centrách. Tento prístup zabezpečuje dokonalé prispôsobenie implantátu kostiam pacienta, ako aj dodržanie požadovaných mechanických vlastností. Táto personalizovaná výrobná metóda sa uplatnila v oblastiach ako rekonštrukcia panvy a korekcia skoliózy, čím výrazne zvýšila úspešnosť chirurgických zákrokov a kvalitu života pacientov po operácii.