Vésés az orvostechnikai iparban
Keskeny hornyok, hosszú szerszámélettartam és kedvező vágóélenkénti költség? A horonyvéső rendszerének kibővítésével a HORN bemutatja, hogyan alkalmazható a vésési folyamat gazdaságosan kis átmérők esetén. A gyakorlati tesztekhez a HORN olyan ügyfeleket keresett, akik speciális alkatrészekkel és magas minőségi követelményekkel rendelkeznek. Egy orvosi endoszkóp kulcsfontosságú alkatrésze ideálisnak bizonyult erre a feladatra. Az emmendingeni Öschger GmbH bérgyártó vállalat beleegyezett a hosszú távú szerszámtesztekben való részvételbe, és lenyűgözte őket az új rendszer teljesítménye.
Az orvosi endoszkópok kulcsfontosságúak a modern orvoslásban, és számos orvosi szakterületen alkalmazzák őket a minimálisan invazív diagnosztikában és terápiában. Lehetővé teszik a testüregek és szervek valós idejű optikai megjelenítését, és jelentősen hozzájárulnak a műtéti trauma csökkentéséhez, a rövidebb felépülési időhöz, valamint a fokozott betegbiztonsághoz. Műszaki szempontból az endoszkópok precíziós optikai komponensekből, világítóegységekből, mechanikai szerkezetekből és egyre gyakrabban olyan digitális képérzékelőkből állnak, amelyek nagy felbontású képalkotást biztosítanak. Az alkalmazástól függően merev vagy flexibilis kialakítást alkalmaznak, utóbbiak komplex belső csatornákkal és mozgatható szegmensekkel rendelkeznek. A felhasznált anyagoknak biokompatibilisnek, sterilizálhatónak, tartósnak kell lenniük, és szigorú követelményeknek kell megfelelniük.
Ügyféligény a HORN felé
Több ügyfél azzal a kérdéssel fordult a HORN-hoz, hogy a meglévő 117-es horonyvéső rendszer kiterjeszthető-e kisebb furatátmérőkre. Korábban a minimális megmunkálási átmérő 14 mm (0,551") volt. Az ez alatti tartományba eső alkalmazásokhoz a Supermini 105-ös rendszert használták 6 mm-től (0,236"), a Supermini 110-est pedig 9 mm-től (0,354"). A horonyüregelő műveleteknél a 110-es rendszer hátránya a magas szerszámköltség volt. Így egyértelműen körvonalazódott az igény egy gazdaságosabb megoldásra a 9 mm (0,354") és 14 mm (0,551") közötti átmérőtartományban, ami a HORN-nál egy új fejlesztési projekt alapjává vált. A projekt célja a 117-es horonymaró/horonyüregelő program stratégiai kiterjesztése volt lefelé, hogy lefedje a 9 mm (0,354") és 14 mm (0,551") közötti átmérőtartományt. A fókuszban egy olyan megoldás állt, amely integrálható a meglévő folyamatokba, megbízhatóan működik, és ezzel egyidejűleg csökkenti az alkatrészenkénti költséget. Egyedi célszerszám helyett egy olyan szabványosított szerszámrendszert kellett kifejleszteni, amely alternatívát kínál a felhasználóknak a meglévő 110-es rendszerrel szemben. A már jól ismert 117-es rendszer alapjainak felhasználása azt jelentette, hogy a gyártás, a kezelés és az alkalmazás a lehető legegyszerűbb maradt.
A projektmunka több szakterület között oszlott meg. A termékmenedzsment vállalta a projektkezdeményező és -koordinátor szerepét. A tervezőiroda alapvető kutatásokat és megvalósíthatósági tanulmányokat végzett. Ezek alapján új szerszámtartókat és a hozzájuk illeszkedő váltólapkákat fejlesztettek ki. Ezzel egy időben a Kutatás-Fejlesztési részleg FEM (végeselemes) számítások segítségével elemezte a tartók stabilitását. Az eredményeket közvetlenül beépítették a tervezésbe, ami megalapozta a kis átmérők biztonságos megmunkálását.
A gyártási és automatizálási szakembereket is már korai szakaszban bevonták a projektbe. A csapat a kis váltólapkák biztonságos kezelésére, a rögzítőcsavar kialakítására és annak meghatározott meghúzási nyomatékára összpontosított. A csavarra ható állandó nyomaték biztosítja az egyenletes, pontos beülést a lapkafészekbe, de a csavar törékenysége és kis mérete miatt ez nem lehet túl magas. Egy másik csapat a köszörülési folyamatok automatizálásáért felelt a reprodukálható minőség biztosítása érdekében. A tartókat házon belül gyártották. Az összes résztvevő szoros együttműködésének eredményeként jött létre a 117-es horonyvéső rendszer kibővített alkalmazási tartománya.
Gyakorlati tesztek
A fejlesztést, a gyártástervezést és a prototípusok elkészítését követően az első tesztek következnek a sorban. A fejlesztésnek ebben a szakaszában minden újonnan kifejlesztett szerszámnak bizonyítania kell a HORN tesztközpontjában. Úgy működik, ahogy tervezték, vagy szükség van még konstrukciós módosításra? Ez a kérdés áll minden vizsgálat középpontjában. Sikeres tesztek esetén a HORN szakemberei megbízzák a területi értékesítő mérnököket, hogy keressenek olyan ügyfeleket, akik valós gyártási környezetben is tesztelik a szerszámokat. Az egyik ilyen felhasználó az Öschger cég volt. „Az endoszkóp-alkatrész kézenfekvő választás volt” – mondja Clemens Fürderer, az Öschger esztergálási technológiai csapatának vezetője. Az 1.4307-es rozsdamentes acélból készült alkatrész belső átmérője 13 mm (0,512"). A belső reteszhorony szélessége 2 mm (0,079"), hossza pedig 10 mm (0,394"), két meghatározott 45 fokos letöréssel.
Az új szerszámrendszerrel végzett tesztek előtt a csapat a reteszhornyot két darab 110-es típusú váltólapkával készítette el: az egyik magát a hornyot munkálta meg, míg a másik az élletöréseket üregelte. A gyakorlati teszthez a HORN egy speciális váltólapkát biztosított, amellyel a horonyvágás és az élek letörése egyetlen folyamatban, ugyanazzal a lapkával történik. Az üregelés/vésés a szerszámrevolver oda-vissza mozgó (alternáló) löketeivel valósul meg. Külön üregelőegység alkalmazása a viszonylag kis sorozatnagyságok miatt gazdaságilag nem lenne kifizetődő.
Sikeres alkalmazás
„Már az első alkatrésztétel után nyilvánvalóvá vált az új szerszámok teljesítménye” – mondja Fürderer, majd így folytatja: „Már 2500 reteszhornyot vágtunk ki a szerszámmal, és a lapkaél még mindig nem mutatja a kopás jeleit. Valószínűleg még újabb 2500 megmunkálási műveletet ki fog bírni.” A korábban használt szerszám élettartama alig 1000 reteszhorony volt. Az új rendszer legfőbb előnyei egyrészt a tartórendszer stabilitása, másrészt a közvetlenül a forgácsolási zónába irányított belső hűtőfolyadék-ellátás. „A kiváló teljesítmény mellett az új szerszám jelentős költségmegtakarítást is kínál számunkra” – teszi hozzá Fürderer. Ennek a megtakarításnak az egyik oka, hogy a váltólapkában lényegesen kevesebb keményfémet használnak fel.
A 117-es horonyvésőrendszer kibővítésével a HORN praktikus megoldást kínál a kis átmérőjű alkalmazásokhoz, ahol a folyamatbiztonság és a költséghatékonyság egyaránt fontos. A gyakorlati tesztek eredményei azt mutatják, hogy a rendszer megbízhatóan integrálható a meglévő gyártási folyamatokba, és stabil üregelő megmunkálást tesz lehetővé. A megnövelt szerszámélettartam, a csökkentett szerszámköltségek, valamint több megmunkálási lépés egyetlen szerszámban történő kombinálása pozitív hatással van az alkatrészköltségekre.
Öschger GmbH
Az emmendingeni Öschger vállalat az igényes orvostechnikai alkatrészek (ISO 13485), valamint a más iparágak számára készülő CNC precíziós alkatrészek bérgyártásának specialistája. Az Oesterle+Partner céggel közösen az Öschger a CNC esztergákhoz való hajtott szerszámok gyártására is szakosodott. A vállalat komplex alkatrészeket gyárt nagy méretpontossággal és egyenletes minőségben – az egyedi daraboktól kezdve a sorozatgyártásig. A legmodernebb CNC gépek, a precíz mérési és tesztelési technológia, valamint a világosan strukturált folyamatok megbízható eredményeket garantálnak, még a szűk tűrések mellett is. Az Öschger az első műszaki tanácsadástól kezdve a gyártáson át a pontos szállításig partnere az ügyfeleinek. A műszaki szakértelem, a folyamatbiztonság és a minőség iránti erős elkötelezettség teszi a vállalatot a precíziós bérgyártás nagy teljesítményű partnerévé.