Dans à peine un secteur, les conséquences des défauts de composants sont aussi directes et graves qu'en technologie médicale. Par conséquent, une tolérance zéro aux erreurs est requise avec des exigences de qualité extrêmes. Alors que la demande pour de tels composants augmente, le désir d'une production en série fiable dans les plages de cinq et six chiffres croît également. La fabrication sous contrat Kern est capable de répondre à cela - avec beaucoup de savoir-faire et des processus de fabrication entièrement automatisés, dans lesquels les centres de précision Kern Micro HD jouent un rôle décisif.
La fabrication par usinage de composants pour la technologie médicale ainsi que pour des secteurs tout aussi exigeants comme l'analytique et l'endoscopie présente deux constantes centrales : la complexité technique et la plus haute qualité. Les exigences spécifiques peuvent varier considérablement. Parfois, il s'agit d'un positionnement précis à quelques micromètres de nombreux caractéristiques les unes par rapport aux autres, d'autres fois, c'est la qualité de surface reproductible et sans rayures qui est au premier plan.
Alexander Stauder, responsable de la production sous contrat de Kern Microtechnik GmbH, explique par un exemple : « Nous fabriquons entre autres un composant en grande série qui est utilisé dans un stimulateur cardiaque. Ici, chaque rayure, chaque irrégularité représente un danger potentiel pour la fonctionnalité et donc pour la vie d'une personne. Les exigences envers nos processus de fabrication sont donc très élevées. Nos clients attendent une fiabilité et une transparence à cent pour cent. »
Les matériaux à traiter pour les secteurs mentionnés sont variés et vont du titane aux aciers inoxydables et à l'aluminium, en passant par la céramique technique et des matériaux spéciaux tels que le Vespel (plastique polyimide) ou le Macor (céramique vitreuse). Ils sont tous soumis à des réglementations strictes. Lorsque des composants entrent en contact avec le corps humain, seuls des matériaux biocompatibles approuvés sont autorisés. De plus, toute contamination croisée doit être totalement évitée.
être exclu.
Des processus stables comme facteur de succès
Chaque matériau présente ses propres défis - en ce qui concerne les coefficients d'expansion, l'usinabilité et les propriétés de surface, ils diffèrent considérablement.
Le chemin vers une production en série réussie de composants aussi hautement précis commence par le développement du processus. En étroite collaboration avec les clients, des stratégies d'usinage sont développées, optimisées et validées. En conséquence, des processus de fabrication coordonnés et documentés garantissent une qualité reproductible en grandes quantités. « Nous parlons ici de 'processus figés' que nous pouvons ensuite produire en presque n'importe quelle quantité, 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 », explique Stauder.
Un exemple pratique illustre la dimension : pour un fabricant de stimulateurs cardiaques, 200 000 composants en titane sont fabriqués chaque année. La production est entièrement automatisée dans une cellule de fabrication, où un robot opère quatre centres d'usinage Kern Micro HD en chaîne.
Un seul ouvrier qualifié supervise cette ligne de production, où actuellement d'autres pièces, jusqu'à 20 différentes, sont fabriquées dans n'importe quel ordre. La cellule de production fonctionne selon le principe de la flexibilité maximale avec la plus haute sécurité des processus. Selon Alexander Stauder, chacune des quatre machines peut fabriquer n'importe laquelle des 20 pièces. Le système régule la production en fonction des besoins : si la demande pour un produit particulier augmente, plusieurs ou même toutes les machines peuvent être réajustées en parallèle. Si une machine est, par exemple, temporairement hors service en raison de travaux d'entretien, la charge se répartit sur les autres – les goulets d'étranglement de livraison sont ainsi évités de manière fiable.
Taux de pièces conformes de près de 100 pour cent
Retour à l'exemple pratique de la pièce de pacemaker : le traitement se fait en deux montages sur des systèmes de serrage multiples. Après le deuxième montage, la pièce finie quitte la machine, passe par une installation de nettoyage moderne pour garantir la propreté et l'absence de particules requises, puis va à l'inspection de qualité. Que le taux de pièces conformes soit presque de 100 % n'est pas une surprise pour le responsable de la production sous contrat, Stauder : « Ce résultat repose sur nos centres de traitement hautement précis Kern Micro HD, l'expérience de nos employés en optimisation des processus et la coopération étroite avec nos clients. »
Le développement du premier prototype à la production en série s'étend généralement sur plusieurs années.
La collaboration sur le composant de stimulateur cardiaque a commencé il y a quelques années et s'est initialement stabilisée à environ 10 000 unités. La demande a augmenté et grâce à une optimisation continue des processus et une expansion de la capacité, le volume a progressivement atteint l'ordre de grandeur actuel de 200 000 pièces par an.
Grâce à une vaste expérience, plus rapide vers la production en série.
Des révisions de produits diverses et des développements sont toujours réalisés en collaboration avec les clients. Les modifications de la géométrie des pièces sont analysées et les processus adaptés en conséquence. Le savoir-faire accumulé des deux parties au fil des ans peut, selon Alexander Stauder, être transféré à des composants similaires : « Ainsi, nous bénéficions également d'une nouvelle variante du composant de stimulateur cardiaque, pour laquelle nous développons actuellement une stratégie de fabrication en collaboration avec notre client. Grâce à notre expérience et à nos processus établis, nous atteindrons certainement la production en grande série très rapidement. »
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