Egal ob Knochenplatte, Herzschrittmacher oder Skalpell – medizinische Produkte sind unverzichtbar. Doch gleichzeitig ist die Herstellung von Implantaten, chirurgischen Instrumenten und Co. sehr anspruchsvoll und erfordert Hochleistungswerkzeuge. Wir stellen Ihnen die häufigsten Bauteile in der Medizintechnik vor und zeigen, welche Ansprüche diese an Zerspanungswerkzeuge stellen.

Die Medizintechnik ist eine wichtige Branche für Werkzeughersteller, denn bei der Produktion hochpräziser Bauteile fallen zahlreiche Fertigungsverfahren wie Fräsen, Drehen, Bohren und Gewindefräsen an. Gleichzeitig birgt die Zerspanung in diesem Bereich viele Herausforderungen, denn kaum eine Branche ist stärker reglementiert. In der Produktion sind daher Wiederholgenauigkeit und validierte Herstellungsprozesse besonders wichtig.

Doch neben einer stets hohen Präzision und Zuverlässigkeit erwartet der Kunde von kleinen wie auch großen Werkzeugabmessungen ein hohes Zeitspanvolumen. Der Grund: In der Medizintechnik werden viele Bauteile aus dem Vollen gefräst. Hieraus entsteht außerdem die Notwendigkeit, in möglichst einer einzigen Aufspannung zu fräsen.

Bauteile in der Medizintechnik

Medizinprodukte sind Produkte mit medizinischer Zweckbestimmung, die vom Hersteller für die Anwendung beim Menschen bestimmt sind. Grundsätzlich teilt man die Medizinprodukte in 4 Risikoklassen ein, vom Laryngoskop über chirurgische Instrumente bis zu Gelenkimplantaten und Herzschrittmachern. Werkzeuge von Gühring werden bei der Herstellung von Medizinprodukten vor allem im Bereich Implantate und Instrumente eingesetzt. Beide Teilbereiche haben spezifische Anforderungen. Werkzeuge von Gühring werden bei der Herstellung von Medizinprodukten vor allem im Bereich „Implantate“ und „Instrumente“ eingesetzt. Beide Teilbereiche bieten ihre eigenen Herausforderungen.

Minimaler Eingriff mit maximaler Wirkung: Werkzeuge & Instrumente

Im Bereich der medizinischen Werkzeuge und Instrumente werden zwei Klassen unterschieden. Medizinische Produkte der Klasse 1 können über natürliche Öffnungen in den Körper eingebracht werden, was zum Beispiel auf ein Fieberthermometer zutrifft. Dagegen verschaffen sich Produkte der Klasse 2a wie Skalpelle oder Spritzen ihren Zugang in den Körper selbst.

Gühring-Werkzeuge werden vor allem für die Herstellung von besonders feinen und komplexen Instrumenten verwendet. Dazu zählen Instrumente für minimal invasive Eingriffe. Diese werden durch kleine Öffnung in den Körper eingeführt, um große Öffnungen mit großem Infektionsrisiko zu vermeiden. Um hier einen prozesssicheren Eingriff zu garantieren, müssen die Einzelteile der Instrumente sehr genau gearbeitet sein.

Obwohl chirurgisches Besteck in der Regel nur sehr kurz im Körper bleibt, ist die Oberflächengüte dieser Instrumente enorm wichtig: Um eine geringe Keimanhaftung zu gewährleisten, werden sämtliche Oberflächen hochglanzpoliert und mattiert. Die Voraussetzung hierfür sind Werkzeuge zum Schlichten, die exzellente Oberflächengüten erzielen, etwa der neue VHM-Schaftfräser RF 100 Sharp von Gühring.

Eine wichtige Anforderung ist außerdem die Gratfreiheit der Bauteile. Löst sich zum Beispiel beim Herausziehen einer Kanülenspitze ein Mikrograt, könnte dieses Metallstück in ein Gefäß geraten, über eine Vene durch das Herz ins Gehirn transportiert werden und dort zu einer Embolie führen. Mit dem Standardprogramm für Entgratreibahlen sowie der Spyrotec-Produktfamilie mit Entgratfräsern und -Senkern trägt Gühring dieser Anforderung nach maximaler Gratfreiheit Rechnung.

Bearbeitungsbeispiel: Herstellung eines chirurgischen Instruments

Komplexe Instrumente werden im medizinischen Bereich für minimal invasive Eingriffe genutzt. So lässt sich mit einem Laparoskop eine Bauchspiegelung durchführen. Doch nur präzise gefertigte Einzelteile können dabei einen sicheren Prozess garantieren. Zum Artikel

Langlebig dank höchster Präzision: medizinische Implantate

Durch den Einsatz modernster Medizintechnik steigt die Lebensqualität von Patienten bis ins hohe Alter erheblich. Vorausgesetzt, das Implantat hält, was es verspricht: Es funktioniert bedingungslos und hat eine hohe Lebensdauer. Die Lebensdauer eines Implantats im Körper ist abhängig von seiner Formpräzision, der Flächendeckung, die es erzeugt und der Güte seiner Oberfläche. Eine korrekte, präzise mechanische Vorbearbeitung mit qualitativ hochwertigen Werkzeugen ist die Basis für eine erfolgreiche Weiterbearbeitung.

Auch Implantate werden nach Art der Verwendung in unterschiedliche Klassen eingeteilt: Implantate der Klasse 2b kommen besonders oft nach Unfällen zum Einsatz und werden auch Trauma-Implantate genannt. Das sind zum Beispiel Knochenplatten, Knochennägel oder Schrauben, die zwar in den Körper eingesetzt werden, aber dort nur eine Zeit lang unterstützend wirken und dann wieder entfernt werden. Im Gegensatz dazu bleiben die Implantate der Klasse 3 auf Dauer im Körper und müssen deshalb auch entsprechend ausgelegt sein. Das sind zum Beispiel orthopädische Implantate für Knie, Hüften, Schultern, Sprunggelenke, Wirbelsäulen und Ellbogen. All diese Implantate sind typischerweise in vielen verschiedenen Größen verfügbar, damit sich der Chirurg für das Best-Fit entscheiden kann. So können zum Beispiel bei einem Knieimplantat jeweils zehn Größen für die linke und für die rechte Seite zur Auswahl stehen.

Anforderungen an die Oberflächen sind bei Implantaten komplex. So setzen Hersteller zunehmend auf funktionale Oberflächen mit knochenähnlichen Strukturen. Diese speziellen Beschichtungen unterstützen das Einwachsen des Implantats und sorgen dafür, dass es sich dauerhaft mit dem Knochen verbindet. Zudem spielt die Kleinstbearbeitung hier eine wichtige Rolle. Für maximale Zerspanvolumen im Mikrobereich sorgt beispielsweise der Gühring-Tauchfräser RF 100 Mikrodiver.

Bearbeitungsbeispiel: Herstellung einer Knochenplatte

Nach Unfällen werden häufig Metallplatten implantiert, um gebrochene Knochen bei der Heilung zu stützen. Eine lange Lebensdauer erreicht eine solche Knochenplatte aber nur, wenn sie präzise und formgenau gefertigt wurde. Exzellente Zerspanung schafft hier die Basis. Zum Artikel

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