为了确保患者体内的人工髋关节可发挥出最佳功能，髋关节柄上的某些表面区域须进行不同的光饰处理。例如，柄的颈部区域需要非常光滑、抛光的表面。 最近，一家精密部件制造商用全自动两段式振动光饰工艺取代了手工研磨/电抛光的组合操作。Rösler的拖拉式光饰机，R4/700 SF，可在一次操作中同时精确地对12个髋关节柄进行光饰处理。这不仅显著节约了成本，缩短了周期，而且大幅提升了质量，还可获得绝对一致的光饰效果。
20年来，位于奥地利波滕多夫市的MBN Präzisionstechnik GmbH公司一直致力于精密部件和组件的机加工制造。该公司主要专注于生产由钛和不锈钢制成的骨科植入物和外科器械。根据DIN 13485认证的MBN Präzisionstechnik不仅配备了超现代机器，装有激光打标系统，而且还拥有用于产品涂层和无菌包装的洁净室。
一个特殊的挑战：对不同髋关节柄上的目标表面区域进行光饰处理
很大程度上的自动化生产，可对从原材料到成品的整个生产链进行追踪。直到最近，髋关节柄颈部区域的抛光处理都以手工预磨和精磨为第一阶段，以电抛光加工为第二阶段。这种耗时的表面细化操作需要大量人力，成本非常高。此外，在光饰效果的一致性和总体可持续性方面，这种操作还不够完美。因此，MBN Präzisionstechnik GmbH的总经理Thomas Müllner长期以来一直在寻找一种自动化替代方案。他解释道：“由于只需抛光一个精确界定的表面区域和加工各种不同的髋关节柄轴，因此表面光饰加工的自动化相当具有挑战性。第一次加工试验由一家与Rösler有竞争关系的供应商进行。然而，其结果没有达到我们的质量标准。”
拖拉式光饰技术的一次应用
根据MBN的一位客户的建议，位于奥地利的Rösler销售分公司进行了进一步的加工试验。这家公司不仅在位置上临近MBN，还拥有一个综合测试和服务中心。Rösler专家决定在拖拉式光饰机中进行加工试验。这种独特的振动光饰系统可对具有复杂形状的高价值工件进行精确和有针对性的表面光饰处理。一旦确定了工艺参数，该工艺将在没有任何变化的情况下运行，从而确保绝对可重复的光饰效果。Thomas Müllner回想起：“Rösler从作业车间操作中获得的全面专业知识和经验帮助我们快速开发了一种采用拖拉式光饰技术的两阶段工艺。该工艺包括湿研磨/预抛光步骤和在其后进行的干抛光阶段，在令人惊讶的短周期内生产出稳定的高质量产品”。Rösler拖拉式光饰技术的一个主要特点无疑是安装在加工碗下方的振动电机。总经理总结道：“加工碗的振动可确保加工介质的最佳混合。这将使得髋关节柄上所有相关表面区域达到绝对均匀光饰效果”。
带两个加工碗的全自动拖拉式光饰操作
最终，MBN Präzisionstechnik选择了一款紧凑型拖拉式光饰机，型号为R4/700 SF。该即插即用光饰机由一个直径为700mm的加工碗和一个带四个旋转工作主轴的转盘组成，每个主轴可安装三个工件。转盘和旋转主轴配备有独立的驱动系统，以便转盘和主轴的速度可被相互独立地设置。拖拉式光饰机配有二次加工碗。两个碗可通过升降车进行方便快捷地交换。
在进行研磨操作之前，先将髋关节柄上无需光饰的表面区域遮蔽起来，然后再将植入物手动安装到特殊的工件夹具上。Thomas Müllner解释道：“为此，我们开发了一种可用于所有柄类型和尺寸的夹紧装置。”然后将带有髋关节柄的工件夹具连接到工作主轴上。
一旦存储在可编程系统控制器中的相应加工程序启动，转盘就会降低，从而使旋转主轴浸入加工介质中。湿磨加工使用了一种由具有不同几何形状的塑料介质和一种特殊化合物混合而成的混合物。转盘和主轴以预定速度沿相反的旋转方向旋转。在大约半个周期(总计不到一小时)后，通常会进行反向旋转。这一操作可确保髋关节柄的颈部区域能够实现全方位完美的均匀光饰效果。为了清洁湿磨加工中的加工水，MBN Präzisionstechnik购买了一个半自动Rösler离心加工水循环系统，型号为Z 800。加工水的循环利用保护了环境，有助于光饰成本的显著降低。
抛光操作使用了一种基于植物的干抛光介质。该加工阶段，需要的周期时间远远少于20分钟，只需将装有光饰介质的加工碗与装有抛光介质的碗进行简单交换。Thomas Müllner总结道：“通过自动拖拉式光饰加工，我们可以显著提高光饰效果的质量和一致性。同时，与我们之前的光饰操作相比，髋关节柄颈的研磨和抛光成本可减少三分之二。因此，这笔投资将在三年内摊销”。
Rösler Oberflächentechnik GmbH
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