Renishaw slaagt erin om de productietijd voor het glad maken en polijsten van schedelimplantaten drastisch te reduceren met de glijslijptechnologie van Rösler. Na een 3-staps bewerkingsproces hebben de onderdelen een extreem glad oppervlak. Over het geheel genomen is het aandeel handarbeid bij post processing AM implantaten verlaagd van vijf uur naar minder dan een uur. De crux zit mede in een speciaal ontwikkelde houder. Hierdoor is de nabewerking reproduceerbaar. 

 

Renishaw brengt met Rösler glijslijptechnologie aandeel handwerk terug van 5 naar 1 uur

De 3D geprinte metalen implantaten zijn patiënt-specifiek. Renishaw gebruikt voor de productie hiervan de CT-scan-to-CAD software. Het 3D printen gebeurt met de Renishaw AM 250 machine met titaniumpoeder. De bottleneck in het proces was tot nog toe de afwerking van de implantaten.

 

Matte- en glansafwerking

Om ze nauwkeurig over te laten lopen in de bestaande schedelcontouren, is een gesatineerd oppervlak nodig. Aan Andy Wescott, applicatietechnicus bij Renishaw, de taak om een kosteneffectief, reproduceerbaar proces te ontwikkelen voor de oppervlaktebehandeling van schedelimplantaten. Daarmee wil het medisch team zowel een matte- als een glansafwerking direct vanaf het ruwe product. “Traditioneel gezien gebeurde het realiseren van een lage ruwheidswaarde op het oppervlak van deze onderdelen grotendeels manueel en was tijdrovend,” zegt Wescott. De post-proces tijd voor een grote schedelplaat bedroeg minimaal vijf uur. Bovendien was het afbreukrisico groot: een seconde concentratieverlies bij de operator en hij een gat brandt in het implantaat.

 

Rösler

Een van de Renishaw schedelimplantaten in de Rösler centrifugale slijpmachine

Minimaal handwerk, grotendeels geautomatiseerd

Renishaw en Rösler hebben de oplossing gevonden in de doorontwikkeling van het glijslijpproces van de Duitse machinebouwer. Rösler heeft al ruim 80 jaar ervaring in de oppervlaktebewerking- en -behandeling en heeft daardoor een uitgebreide knowhow op het gebied van het slijpen en stralen van oppervlakken van werkstukken van kunststof, steen, hout en metaal. De 3D geprinte schedelimplantaten worden nu nabewerkt op een centrifugale slijpmachine type FKS 04 van Rösler. Hiermee worden ze geslepen en gepolijst. Met dit nieuwe proces is er slechts minimaal handwerk nodig: enkel de supports verwijderen en het oppervlak licht voorslijpen met een lamellen slijpschijf. Daarna worden de implantaten in de Rösler centrifugaal slijpinstallatie geplaatst. Na een 3-staps bewerkingsproces hebben de onderdelen een extreem glad oppervlak. Over het geheel genomen is het aandeel handarbeid verlaagd van vijf uur naar minder dan een uur.

 

Specifieke houder ontwikkeld

Renishaw heeft haar eigen technische knowhow ingebracht om ervoor te zorgen dat het nieuwe bewerkingsproces absoluut reproduceerbare resultaten produceert. Andy Wescott: „We hebben een houder ontwikkeld die onze werkstukken nauwkeurig in de mechanische slijpmachine positioneert. In tegenstelling tot de normale toepassing bewegen de delen zich niet vrij in de slijpmassa maar worden ze in een vooraf bepaalde positie in drie verschillende soorten procesmedia ondergedompeld. Specifieke delen van het werkstukoppervlak moet worden beschermd tegen het slijpmedium. Om dit te bereiken hebben we een houder ontwikkeld die alleen die gebieden in de slijpende massa houdt, die moet worden gepolijst en glad gemaakt.“

 

Dankzij de doorontwikkelde glijslijptechnologie van Rösler is de hoeveelheid handwerk bij hetb nabewerken van deze 3D printstukken met 80% verminderd. 

 

AM onderdeel totaal proces

Hoewel er nog geen universele oppervlakteverwerkingsmethode voor additieve productieprocessen is ontwikkeld, toont Renishaw aan dat innovatieve oplossingen mogelijk zijn. Ppst processing AM implantaten kan minder arbeidsintensief. Net als bij het additief productieproces zelf, hangt de oppervlakte afwerking in hoofdzaak af van de aanpassing van bestaande bewerkingen aan individuele toepassingen. „De oppervlaktebehandeling voor 3d geprinte onderdelen staat nog in de kinderschoenen, maar ik denk dat het absoluut verkeerd is om additieve fabricage als een zelfstandige productietechnologie te beschouwen”, aldus Ed Littlewood, marketing directeur van de medische en tandheelkundige afdeling van Renishaw. “Kijk bijvoorbeeld naar het freesproces. We hebben deze bewerkingsmethode al jarenlang in gebruik en het is vanzelfsprekend dat er voor dit proces passende ontbraam- en anodiseer- alsook andere afwerkingsprocessen beschikbaar zijn. Net als bij frezen moeten we betrouwbare bewerkingsprocessen ontwikkelen die aansluiten bij de additieve fabricage methode.“

Rösler heeft een eigen vestiging in de Benelux