Industry: Medizintechnik

Kundenprodukt: Chirurgische Instrumente

UNISIG Lösung: UNE6 Einlippen-Tiefbohrmaschine

Als Kevin Burch, Fertigungsingenieur beim Medizingerätehersteller ConMed, vor der Aufgabe stand die Produktionskosten signifikant zu reduzieren, sah er eine Möglichkeit darin, das Bohren der Knochenbohrer ins Haus zu holen. Die Werkstücke von Burchs Team stellten jedoch eine große Herausforderung dar, mit kleinen Durchmessern, geringen Wandstärken und einem Tiefen-zu-Durchmesser-Verhältnis nahe 100:1. Er und sein Team waren sich nicht sicher, dass Einlippenbohren ihre geforderten Toleranzen halten könnte und die von Ihnen geforderte Genauigkeit erreichte.

Chirurgische Instrumente und ähnliche Anwendungen mit extrem kleinen Durchmessern, sind am Grenzbereich der Möglichkeiten beim Tiefbohren. Diese kleinsten Durchmesser werden mit dem Einlippen-Tiefbohrprozess erzeugt, einem Prozess, der eine einzige effektive Schneide verwendet, um tiefe Bohrungen mittels Hochdruck-Kühlmittel und effektiver Spanabfuhr zu erzeugen, in Tiefe-zu-Durchmesser-Verhältnissen die mit keinem anderen Verfahren erreichbar sind. Normalerweise wird eine gegenläufige Rotation des Werkzeugs gegen die Rotation des Werkstücks eingesetzt, für eine maximale Konzentrizität der fertigen Bohrung, ausgeführt auf einer dedizierten Tiefbohrmaschine mit intelligenter Steuerung, um alle unbekannten Variablen aus dem Prozess herauszunehmen.

Bohrungen im extrem kleinen Bereich stellen zusätzliche Herausforderungen dar im Vergleich zu üblicheren Tiefen und Durchmessern dar. Oft führen Werkstückdimensionen und-Formen zu dünnen Wandstärken und ungleichmäßig geformten Geometrien mit extremen Anforderungen an Präzision sowie einen konsistenten, zuverlässigen Prozess um erfolgreich Teile zu produzieren. Einlippenbohrer in diesem Durchmesserbereich erfordern zusätzliche Unterstützung, um ihre Steifigkeit zu erhalten. Eine Prozessplanung ist für die Entwicklung von idealen Bohrgeschwindigkeiten und Vorschüben unabdingbar. Prozesskontrolle und Rückkopplung sind bei dieser Bearbeitung unerlässlich.

Burch und sein Team betrachteten verschiedene Lösungen für Ihre Eigenproduktion. Als Sie Ihre Suche begannen, hatten Sie keine Erfahrung mit Tiefbohren und benötigten Gewissheit, dass der Tiefbohrprozess ihre engen Toleranzen halten konnte um schlussendlich zu einer zuverlässigen Lösung zu finden, die ihre Produktion voranbringen sollte.

„Die Prozesszusammenarbeit mit UNISIG gab uns das Vertrauen, dass wir dieses Werkstück produzieren und den Rundlauf halten konnten. Das Team bei UNISIG sagte nach der Auswertung unserer Prozesse und Anforderungen: ‚Es gibt keinen Grund, Ihre Toleranzen nicht zu erreichen.‘ Und Sie machten es wahr.”

Burch entschied sich für eine UNE6 Einlippen-Tiefbohrmaschine, speziell ausgelegt für die extrem kleinen Bohrungsdurchmesser, dass seine Komponenten erforderten.

Zusammen mit UNISIGs Team aus Ingenieuren und Technikern entwickelte Burch in einer detaillierten Prozesszusammenarbeit die Fertigungslösung, die Ihre Anforderungen ohne Kompromisse erfüllt. Das Ergebnis war eine Standard-UNE6-Maschine mit zusätzlichen Werkzeugen und Zubehör, um die Genauigkeit des Prozesses zu gewährleisten, sowie eine eingehende Schulung mit ConMed-Bedienern und Ferigungsingenieuren, die es Ihnen ermöglichte, die Produktion unmittelbar nach der Installation aufzunehmen.

UNE6 Einlippen-Tiefbohrmaschinen sind kompakt, präzise und verfügen über eine intuitive Bedienung für Werkstücke, die Bohrungen bis zu 6 mm [0,25 in] Durchmesser erfordern, unter Verwendung des Einlippentiefbohrprozesses im Gegenlauf. Für optimale Bohrgeschwindigkeit und Vorschub bei dieser Bearbeitung, verfügt die Maschine über eine integrale Motorspindel für hohe Drehzahlen und erreicht 20.000 U/min. So steht ausreichend Leistung mit minimalen Vibrationen zur Verfügung. Ein Hochdruck-Kühlmittelsystem mit bis zu 207 bar Kühlmitteldruck, durch das extrem kleine Werkzeug geleitet, sorgt für einen reibungslosen Bohrablauf. Zusätzlich wurden anwendungsspezifische Unterstützung und Vorrichtungen entwickelt, um kurze Bohrer abzustützen und das Werkstück auf dem Außendurchmesser zu spannen, für sehr hohe Wiederholbarkeit.

Prozesssicheres Einlippentiefbohren extrem kleiner Durchmesser hat für Hersteller in der Medizintechnik wie ConMed, die mit ähnlichen Herausforderungen an Genauigkeit und Produktion konfrontiert sind, völlig neue Möglichkeiten eröffnet. Der bewährte Einlippen-Tiefbohrprozess nach dem Drehen, ermöglicht eine profitable, zuverlässige Fertigungslösung in den anspruchsvollen kleinen Durchmessern medizinischer Werkzeuge und Komponenten.

Burch und sein Team nutzen die Prozessüberwachung auf der Bedienkonsole der Maschine, um den Bohrprozess im Auge zu behalten, ihre Genauigkeit zu gewährleisten und gleichzeitig die anspruchsvolle Produktion aufrechtzuerhalten. Die Maschine verarbeitet 2 Produktfamilien mit über 30 Einzelteilnummern und ermöglicht es ConMed, mit der Nachfrage Schritt zu halten und gleichzeitig wettbewerbsfähige Teile für die medizinische Industrie zu produzieren. ConMed fährt derzeit 2 Schichten um mit der Nachfrage Schritt zu halten und setzt großes Vertrauen in den Prozess. Burch bestätigt, dass Ihre Zykluszeit halbiert wurde, Ihnen erhebliche Kosten spart und eine kontrollierte Lösung bietet. „Es ist für unsere Bediener so einfach“, sagt er, „die Maschine läuft im Grunde von Allein.“