■ [ SPECIAL FERTIGUNG ] METALLBEARBEITUNG AUCH FÜR HÄRTEFÄLLE Messe AMB | Die Metallbearbeitung weist in der Medizintechnik einige Besonderheiten auf: Oft ist eine außerordentlich hohe Präzision gefordert, außerdem kommen vielfach schwer zerspanbare Werkstoffe zum Einsatz. Lösungen zeigt die Messe AMB . Auf der AMB finden Metallverarbeiter aus der Medizintechnik viele Lösungen für ihre Fertigungsaufgaben den. Die fehlende Steifigkeit erschwert die Aufspannung der Bauteile und begünstigt Schwingungen und Geometrieabweichungen. Die zur Verstärkung eingebrachten Carbonfasern wirken zudem abrasiv auf die Schneide des Werkzeugs. Werkstoff-Innovationen gehören nach Einschätzung der Future Management Group zu den wichtigsten Trends in der Medizintechnik bis zum Jahr 2030. Sie bilden die „Grundlage für die nächste Generation medizintechnischer Produkte mit neuen oder verbesserten Eigenschaften – unter anderem hinsichtlich Beständigkeit, Stabilität, Biokompatibilität, Hygiene, Verformbarkeit, IHR STICHWORT ■ ■ ■ ■ ■ AMB Metallbearbeitung Präzision Digitalisierung Komplettbearbeitung Bild: Messe Stuttgart Rohstoffverbrauch oder Recyclingfähigkeit“. Als Beispiele nennt das Beratungshaus carbonfaserverstärkte Werkstoffe oder Magnesium. Der Nachteil dieser Werkstoffe: Sie sind schwer zerspanbar; ebenso wie Kobalt-Chrom-Legierungen, Keramikwerkstoffe oder hochlegierte Stähle. So verkürzen Kobalt-Chrom-Legierungen, die bei Implantaten zunehmend Titan ersetzen, die Nutzungsdauer von Schneidwerkzeugen gegenüber Titanwerkstoffen auf ein Drittel. Beispiel carbonfaserverstärkte Werkstoffe: Lastgerecht konzipierte Bauteile sind meist endlosfaserverstärkt und schalenförmig ausgelegt. Diese Auslegung bedingt laut Präzisionswerkzeughersteller Gühring, dass die Bauteile nicht besonders steif sind, solange sie nicht im Verbund verbaut sind oder in einer nicht auslegungskonformen Richtung belastet wer- Spezielle Werkzeuge für faserverstärkte Werkstoffe Mit konventionellen Fräsergeometrien gelingt es nicht, die Fasern zu trennen, da diese beim Bearbeiten kaum Widerstand bieten und somit kein Schneiddruck aufgebaut wird. Für Besäumoperationen an den Bauteilkanten, zum Erzeugen von Ausschnitten und beim Herstellen von Bohrungen größeren Durchmessers durch zirkulare Fräsoperationen kommen aus diesem Grund Fräser wie der FR 100 von Gühring mit so genannten Kompressionsgeometrien zum Einsatz: Der Fräser drückt durch die Schneidenanordnung in axialer Richtung gegen das zu bearbeitende Material. Dieser axiale Druck ermöglicht es auch, bei sehr flexiblen Fasern den notwendigen Schneiddruck aufzubauen: So werden sie getrennt, ohne einzelne Fasern auszureißen oder Delaminationen an der Bauteilkante zu verursachen. Für eine wirtschaftliche Bearbeitung von Faserverbundbauteilen in der Serienfertigung mit hohen Schnittgeschwindigkeiten und Vorschüben haben sich beim Werkzeug nanokristalline Diamantschichten bewährt, um der abrasiven Belastung an den Schneiden entgegenzuwirken. Für das Bearbeiten von carbon- und glasfaserverstärkten Materialien stellt Hufschmied auf der AMB den neuen Hexacut Eco-Fräser vor. Er konnte in einem 66 medizin&technik 04/2018
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