Kein Problem mit der Chrom-Kobalt-Zerspanung

Bei der Herstellung von Gelenkimplantaten aus Chrom-Kobalt-Legierungen sorgen HiPIMS-beschichtete Werkzeuge für die entscheidende Oberflächenqualität.

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Chrom-Kobalt-Legierungen für die Endoprothetik stellen höchste Anforderungen an Zerspanwerkzeuge. Angepasste InoxaCon-Schichtspezifikationen erzeugen hochwertige Oberflächen.

Unsere Knie- und Hüftgelenke erbringen jeden Tag Höchstleistungen. Dank moderner Werkstoffe kann die Medizintechnik die Funktionalität unseres Bewegungsapparates mit einem künstlichen Ersatz bis ins hohe Alter erhalten oder nach einer Verletzung wiederherstellen. Chrom-Kobalt-Legierungen gehören zu den leistungsfähigsten Werkstoffen der modernen Endoprothetik. In künstlichen Knie- oder Hüftgelenken verkraften sie die permanenten, hohen Stoßbelastungen problemlos. Dank ihrer Biokompatibilität begünstigen sie das Verwachsen mit dem Körpergewebe und zeigen auch nach vielen Jahren keine Anzeichen von Korrosion.

„Die verwendeten Legierungen sind zugleich hart und sehr zäh und haben eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Das verursacht hohe Temperaturen an der Schneide beim Zerspanen“, skizziert Inka Harrand, Produktmanagerin für Wendeschneidplatten bei CemeCon, die Herausforderungen bei der Bearbeitung.

Durch Druck und Hitze kann es zu Kaltverfestigungen an der Oberfläche des Implantats kommen. Der teure Rohling wird zum Ausschuss. „Eine gute Kühlung ist darum wichtig. Noch effektiver ist es, die Entstehung von Wärme zusätzlich so weit wie möglich zu reduzieren.“ Dabei spielt InoxaCon zwei Vorteile aus: Die glatte Oberfläche der Beschichtung vermindert die Reibung. Wegen der sehr guten Schichteigenschaften reichen 1,5 µm oder 3 µm Schichtdicke aus und die Schneidkanten bleiben so scharf, dass Vorschub und Schnittgeschwindigkeit für minimale Schnittkräfte – also geringen Druck – gewählt werden können. So verhindert InoxaCon Kaltverfestigung und gewährleistet Prozessstabilität.

Verschleißschutz und Temperaturstabilität dank intelligenter Schichtspezifikationen

Die Qualität der gefrästen Oberflächen ist entscheidend für den Heilungsprozess und die Festigkeit des Implantats im Knochen. Konventionell entstehen die geforderten Oberflächenrauheiten durch mehrstufiges Nachpolieren. Intelligent angepasste Werkzeuge mit InoxaCon-Schichtspezifikationen erzeugen beim Fräsen ein sehr gutes Ergebnis, so dass aufwändiges Polieren überflüssig ist. Die kürzeren Prozesszeiten bedeuten eine effizientere automatisierte Fertigung. Die hochwertige Oberfläche der bearbeiteten Implantate öffnet Werkzeugherstellern die Tür zum medizintechnischen Sektor.

Ihr Korrosionsschutz und die Beständigkeit gegen Säuren prädestiniert die Chrom-Kobalt-Legierungen ebenso für den Einsatz im Mundraum. „Für Zahnersatz aus Chrom-Kobalt-Legierungen spricht auch der Wärmeausdehnungskoeffizient, er entspricht dem der Keramiken“, beschreibt Inka Harrand. „Zwischen den Materialien entstehen keine Risse bei der Wärmebehandlung.“ Für die Fertigung von Kronen, Brücken oder Inlays werden die HiPIMS-Schichten auf sehr filigrane Werkzeuge aufgebracht. Spezifische Vorbehandlungen des Hartmetalls machen auch dort eine maximale Haftung ohne Veränderung der Mikrogeometrie möglich.

 

Kontakt:

www.cemecon.de