Oberflächentechnik

Mit Gleitschleifen zu reproduzierbarem Hochglanz bei Gelenkimplantaten

14.12.2009 | Autor / Redakteur: Josef Kraus / Josef-Martin Kraus

Eine Schleppschleifanlage ermöglicht die Einzelbearbeitung von Implantaten mit weniger Aufwand bei der Konturanpassung als beim maschinellen und robotergestützten Schleifen und Polieren. Bild: Rösler

Die Endbearbeitung von Gelenkimplantaten erfordert einen Prozess, der Hochglanzoberflächen reproduzierbar liefert, unabhängig von der Oberflächenkontur. Dabei kann das Gleitschleifen im Vergleich zur zeilengesteuerten Bearbeitung punkten. Grund dafür ist die einfachere Verfahrenstechnik.

Eine Endoprothese ist ein künstliches Gelenk aus hochwertigen, körperverträglichen Werkstoffen. Sie ist in Aufbau und Funktion dem „Original“ nachempfunden und ersetzt geschädigte Knorpelflächen. So besteht ein Kniegelenkimplantat am Unter- und Oberschenkelknochen aus Metall – versehen mit Gleitschicht oder Inlay aus Polyethylen. Dazwischen darf nichts die Beweglichkeit stören. Das setzt beim Feingussteil am Oberschenkel eine extrem glatte, hochglänzende Kontaktfläche voraus.

Kontaktfläche spiegelt

Als Oberflächengüte gilt eine Rauigkeit Ra von maximal 0,05 µm. Die Kontaktfläche glänzt daher nicht nur, sie spiegelt. Beim Gleitschleifen erhält man diesen geforderten Oberflächeneffekt in einem mehrstufigen kombinierten Bearbeitungsprozess: durch Vorschleifen, Feinschleifen und Hochglanzpolieren. Zur Anwendung kommen dabei Schleppschleifanlagen, in denen die Gelenkimplantate in Halterungen gespannt und rotierend um die eigenen Achsen durch ein Bett aus Schleif- oder Polierkörpern gezogen werden. Entlang der eingetauchten Oberflächen gleitet automatisch eine Vielzahl kleiner Schleif- oder Polierwerkzeuge.

Schleif- und Polierkörper passen sich an die jeweilige Werkstückform an

Nach Angaben der Anlagenhersteller ist das ein einfacher und sicherer Prozess. Dafür spricht die Verfahrenstechnik, mit der sich Spiegelglanzoberflächen reproduzierbar herstellen lassen. Gerade die Reproduzierbarkeit ist ein wichtiges Argument. Die hohe Teile- und Variantenvielfalt der Gelenkimplantate fordert eine Oberflächenbearbeitung, die jedem Einzelstück angepasst ist. Darin wird ein Vorteil des Gleitschleifens gesehen: in der „selbsttätigen“ Anpassung der Schleif- und Polierkörper an die jeweilige Werkstückform, erläutert Christoph Cruse, Vertriebsleiter bei der Walther Trowal GmbH & Co. KG, Hahn.

Alltag beim Gleitschleifen

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