medizin&technik 01.2021

■ [ TECHNIK ]
Mit passendem Werkzeug
das Alu-Stechdrehen im Griff
Werkzeuge | Beim Stechdrehen von Aluminium gab es bei einem Medizintechnik-
Zulieferer Spanprobleme und Aufbauschneidenbildung. Mittels spezieller Werkzeuge
jedoch ließen sich Kühlrippen für eine Pumpe problemlos herstellen – und für den Bau
von Geräten einsetzen, mit denen Patienten mit schwerem Lungenversagen während
der Corona-Pandemie behandelt werden können.
Für die Pumpe in einem Medizingerät sollten
Kühlrippen aus Aluminium gestochen
werden — eine Herausforderung, die mit
geeignetem Werkzeug und Know-how prozesssicher
zu bewältigen war
Experten nach internen Tests eine
prozess sichere Stechstrategie für die
langspanende Legierung.
(Bild: Horn/Sauermann)
Bei Patienten mit schwerem Lungenversagen
– das zum Beispiel bei einer
Covid-19-Erkrankung auftreten kann –
wird der Körper nicht mehr ausreichend
mit Sauerstoff versorgt. In diesem Fall setzen
Intensivmediziner die so genannte extrakorporale
Membranoxygenierung,
kurz ECMO, ein. Technisch gleicht das
Gerät einer Herz-Lungen-Maschine aus
dem OP: Es übernimmt die Sauerstoffanreicherung
des Blutes. Dazu wird bei-
IHR STICHWORT
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Langspanende Aluminiumlegierung
Bauteile für Medizingeräte
Aufbauschneidenbildung
Werkzeugauswahl
Geeignete Prozessparameter definieren
spielsweise aus der Halsschlagader das
Blut entnommen, durch die Maschine geführt
und über ein großes Blutgefäß an
der Leiste zurück in den Körper gepumpt.
Die zugehörige Pumpe ist neben dem
Membran-Oxygenator selbst, der für die
Sauerstoffanreicherung sorgt, eine der
zentralen Baugruppen der lebenserhaltenen
Maschine.
Bauteile für die Pumpen liefert auch
die Dipl.-Ing. Brecht GmbH aus Wannweil
bei Reutlingen. Beim Stechdrehen von
Kühlrippen für so eine Pumpe mit Wärmetauscher
aus Aluminium beobachteten
die Fachleute jedoch Spanprobleme und
Aufbauschneidenbildung. Da die Geräte
für die Intensivmedizin während der Corona-Pandemie
stark nachgefragt wurden,
war schnelle Abhilfe gefordert. Mit
diesem Thema wandten sich die Wannweiler
an den Werkzeughersteller Paul
Horn GmbH in Tübingen. Innerhalb weniger
Tage entwickelten die Werkzeug-
Lange Späne – Probleme mit
der Aluminiumlegierung
Das Problem beim Stechen der Kühlrippen
beschreibt Brecht-Geschäftsführer
Gordian Hellstern: „Der eingesetzte Werkstoff
ist eine Aluminiumlegierung mit einem
geringen Siliziumanteil, welche aufgrund
der langen Späne und der sich bildenden
Aufbauschneiden nur schwierig
zu bearbeiten ist.“ Neben den langen Spänen
hatten die Wannweiler auch mit hohen
Vibrationen zu kämpfen und mussten
die Vorschübe deutlich zurückstellen.
„Der Zerspanprozess war nicht prozess -
sicher und musste ständig unter Beobachtung
bleiben“, sagt Hellstern.
In dieser zeitlich heiklen Situation
nutzte Hellstern den persönlichen Kontakt
zu Horn-Entwicklungsleiter Dr. Matthias
Luik. Noch am Tag ihres Gesprächs
erhielten die Tübinger Testmaterial für
Zerspanversuche. „Wir konnten in unserem
Testzentrum am nächsten Morgen
mit den Versuchen beginnen“, erzählt
Luik.
Der Fokus lag auf der Abstimmung der
Schnittparameter, den Schneiden- und
Spanformgeometrien sowie bei der zielgerichteten
Kühlung der Scherzone. Die
Fertigungstoleranzen des Bauteils bewegen
sich im Hundertstel-Millimeter-Bereich
– und für ein Sichtteil, das in einem
Medizinprodukt eingesetzt werden soll,
26 medizin&technik 01/2021