Anwendungen der CNC-Bearbeitung in der Medizintechnik

Chirurgische Werkzeuge
Jack Lüge Experte für CNC-Bearbeitung

Auf etwas spezialisiert sein CNC-Fräsen, CNC-Drehen, 3d Drucken, Urethanguss, und Blechbearbeitung Dienstleistungen.


Das Gebiet der Medizin wird oft als ein Gebiet angesehen, das sehr wenige Möglichkeiten für Fehler bietet. Bei der Herstellung medizinischer Teile oder Komponenten gilt diese Vorschrift ebenfalls. Das liegt daran, dass sich der Sektor mit menschlichem Leben befasst; selbst kleine Fehler können zu lebensbedrohlichen Zuständen oder sogar zum Tod führen. Folglich muss die Bearbeitungstechnik, die von Maschinisten bei der Herstellung medizinischer Komponenten verwendet wird, in der Lage sein, enge Toleranzen und hochpräzise Spezifikationen zu akzeptieren.

Das CNC-Bearbeitung Diese Technik kann diese Standards im Vergleich zu anderen Bearbeitungsarten am besten erfüllen. Neben der Bearbeitung einer breiten Palette von Materialien ist sie auch in der Lage, viele kritische Spezifikationen zu erfüllen. Bleiben Sie mit diesem Beitrag auf dem Laufenden, wenn Sie mehr über die verschiedenen Methoden erfahren möchten, mit denen Maschinenbauer die CNC-Bearbeitung zur Herstellung medizinischer Komponenten einsetzen.

Voraussetzungen für die CNC-Bearbeitung medizinischer Teile

Es ist nicht dasselbe wie die Bearbeitung von Komponenten für andere Branchen, wenn es um die Bearbeitung medizinischer Teile für das Medizingeschäft geht. Im Gegensatz zu den meisten gängigen Metallkomponenten, die für das Qualitätsmanagement ISO 9001 entsprechen müssen, müssen medizinische Teile zusätzlichen Standards entsprechen.

Wie von der angegeben Internationale Normungsorganisation (ISO), müssen Unternehmen, die an der Gestaltung, Entwicklung, Verarbeitung, Handhabung, Verteilung, Implementierung oder Wartung von medizinischen Teilen beteiligt sind, nachweisen, dass sie medizinische Geräte und zugehörige Dienstleistungen bereitstellen können, die regelmäßig den Anforderungen sowohl der Kunden als auch der zuständigen staatlichen Regulierungsbehörden entsprechen.

Ihre medizinischen Komponenten müssen nachweisen können, dass sie in der Lage sind, die folgenden Qualifikationsanforderungen zu erfüllen, bevor sie verwendet werden dürfen:

  • ISO-13485: Dies ist der Qualifikationsstandard speziell für die Medizinbranche. Es wird ausführlicher auf die wesentlichen Aspekte der ISO 9001-Norm in Bezug auf die Medizinbranche eingegangen und der Schwerpunkt liegt auf der Kontrolle des Produktionsprozesses. Es regelt mehrere Phasen der Herstellung: Prozessvalidierung, Risikominderung und Qualitätskontrolle. Angenommen, ein Unternehmen kann die Einhaltung dieses Standards nachweisen. Dann wird es für dieses Unternehmen viel einfacher sein, seine Waren weltweit zu verkaufen.
  • ISO 9001: Dies dient als Industriestandard für Qualitätssicherung und Produktionsmanagement. Sie ist jedoch nicht auf einen Wirtschaftszweig beschränkt. Es weist darauf hin, dass der ISO 9001-Standard jeden Herstellungsprozess kontrolliert. Es hilft, Kosten zu sparen, erleichtert das Wachstum des Unternehmens und stellt sicher, dass es die etablierten Standards einhält.
  • ISO 5001: Energiemanagement ist das einzige Kriterium zur Bestimmung dieser Qualitätsstufe. In ähnlicher Weise bietet es eine Richtlinie, dass Hersteller bestimmte medizinische Komponenten verwenden können, um ihre Energieeffizienz und damit ihre allgemeine Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern. Beachten Sie, dass sie die Herstellungskosten noch weiter senken können, wenn sie dies auf diese Weise tun.
  • ISO 14001: Im Vergleich zu ISO 5001 ist dieser Qualitätsstandard vergleichbar, aber umfassender. In Verbindung mit der Norm ISO 5001 betont sie die nachhaltige Nutzung von Energie, die es Herstellern medizinischer Komponenten ermöglicht, ihren Gesamtenergieverbrauch und ihre Abfallmenge zu reduzieren. Jedes Unternehmen, das die Anforderungen dieser Qualitätsnorm bereits erfüllt, hat ISO 50001 zweifellos in seinen täglichen Betrieb implementiert.
CNC-bearbeitete medizinische Teile

Spezifikationen für die CNC-Bearbeitung medizinischer Komponenten

Vermuten CNC-Maschinenhallen in der Bearbeitung von medizinischen Bauteilen erfolgreich sein wollen. In diesem Fall müssen sie zusätzliche Maßnahmen ergreifen, um die Anforderungen zu erfüllen und Zertifizierungen zu erlangen. Zugegebenermaßen könnte sich der Erfolg oder Misserfolg dieser bearbeiteten Teile direkt auf das Leben echter Menschen auswirken.

Im Folgenden sind einige der grundlegenden Anforderungen aufgeführt medizinische CNC-Bearbeitung:

  • Aufgrund ihrer geringen Größe benötigen viele medizinische Komponenten enge Toleranzen. Sie gilt für in den Körper eingreifende Geräte. Ihre bescheidene Größe hilft den Patienten, sich schneller zu erholen, während das Eindringen minimiert wird. Daher erfordert die Herstellung von Medizinprodukten strenge Toleranzen.
  • Bestimmte medizinische Komponenten erfordern komplizierte Geometrien und Formen; daher werden Maschinen mit erhöhter Schnittflexibilität benötigt, um dem gerecht zu werden. Um diese zusätzliche Flexibilität beim Schneiden zu erreichen, sind die besten Optionen für CNC-Maschinen diejenigen mit vier oder fünf Bewegungsachsen.
  • Wie wir wissen, besteht die Möglichkeit, dass viele dieser Materialien von Menschen eingenommen werden müssen. Aus diesem Grund müssen Maschinisten ausnahmsweise eine Wartung durchführen hohe Sauberkeit während des gesamten Herstellungsprozesses.
  • Es gibt verschiedene Materialien, darunter Edelstahl und SPÄHEN. Im Wesentlichen reichen die Rohstoffe für die Herstellung medizinischer CNC-Komponenten von Metall bis Kunststoff. Die CNC-Maschine muss Schneiden Sie alle diese Materialien erfolgreich durch während der Herstellung.
  • Hohes Maß an Oberflächenveredelungsfähigkeiten sind von großer Bedeutung.

Beispiel für CNC-bearbeitete medizinische Geräte

Maschinisten verwenden Computer numerisch gesteuert (CNC) medizinische Bearbeitung, da sie mit vielen der in diesem sensiblen Geschäft erforderlichen Kriterien kompatibel ist. Zu diesen Anforderungen gehört die Herstellung medizinischer Präzisionskomponenten wie:

1. Medizinische Implantate

Die Herstellung von Körperimplantaten (Knieprothesen und Hüftimplantate) ist vielleicht die effektivste Anwendung der maschinellen Bearbeitung medizinischer Teile, was sie zu einer der wichtigsten Anwendungen dieser Technik macht.

Meistens benötigen Ärzte eine begrenzte Anzahl an Implantaten. Aus diesem Grund ist der Einsatz einer Methode wie Spritzguss wirtschaftlich nicht sinnvoll. Dies ist der Fall, da die Herstellung von Formen die Produktionskosten unnötig in die Höhe treibt. Andererseits können Maschinisten bei der medizinischen CNC-Bearbeitung dieselben Werkzeuge mehrmals wiederverwenden. Auf diese Weise wirken sie sich nicht auf die Herstellungskosten aus.

Diese Implantate werden unter Verwendung einer Vielzahl von Materialien hergestellt, die unter anderem von Kunststoffen ((PEEK)) bis zu Metallen (Titan) reichen. Aus diesem Grund ist die CNC-Bearbeitung eine praktikable Option, wenn es darum geht, welche Bearbeitungsmethode verwendet werden soll. Dies liegt an seiner Fähigkeit, mit verschiedenen Materialien gut zu arbeiten. Daher ist es eine ausgezeichnete Wahl für Herstellungsverfahren dieser Art.

CNC-bearbeitete Teile für medizinische Implantate

Typische maschinierte Implantate

  • Wirbelsäulenimplantate
  • Knieimplantate
  • Hüftimplantate

Verfügbare Materialien für maschinierte Implantate

  • Edelstähle (für temporäre Implantate)
  • Titanlegierungen wie Ti6Al4V
  • Polyetheretherketon (PEEK)
  • Kobalt-Chrom-Legierungen wie CoCr28Mo6

2. Maschineninstrumente für die Chirurgie

Neben der Herstellung biologischer Implantate kann die CNC-Bearbeitung auch chirurgische Geräte herstellen, die medizinische Experten bei allen Eingriffen verwenden. Chirurgische Scheren, Biopsieschläuche, Klingengriffe, SchneidewerkzeugeDazu können Zangen, Implantathalter, Plattenbieger und andere Metallkomponenten gehören.

Diese chirurgischen Geräte und Instrumente unterliegen zusätzlichen Sicherheitskriterien und müssen mit Sorgfalt und Genauigkeit erstellt werden. Eine dieser Anforderungen ist, dass sie leicht zu sterilisieren sind.

Aufgrund der hohen Genauigkeitsanforderungen könnten Hersteller medizinischer Geräte die CNC-Bearbeitung verwenden, um diese chirurgischen Geräte herzustellen. Einige Arten von Geräten und Werkzeugen können nur in begrenzten Mengen hergestellt werden. Einige werden sogar individuell für bestimmte Patienten zusammengestellt. Daher ist die CNC-Bearbeitung der effizienteste und kostengünstigste Weg, um diese Komponenten herzustellen.

Die CNC-Bearbeitung ermöglicht die Anwendung umfangreicher Verfahren zur Oberflächenveredelung bis hin zu medizinischen Präzisionsbauteilen, wodurch garantiert wird, dass es keine Oberflächenfehler gibt.

Chirurgische Werkzeuge

Typische maschinell bearbeitete chirurgische Instrumente

  • Zange
  • Halter
  • Klemmen
  • Abstandshalter
  • Griffe
  • Schneider
  • Sägen

Verfügbare Materialien für chirurgische Instrumente

  • Titanlegierungen
  • Edelstähle, insbesondere Chirurgenstahl (AISI 316L)

3. Bearbeitete Komponenten für Gesundheitselektronik

Es ist nicht ungewöhnlich, dass chirurgische Ausrüstung zwei Metallteile hat. CNC-Maschinen können jedoch Komponenten für anspruchsvollere Geräte wie EKG- und Herzfrequenzmonitore sowie MRT- und Röntgengeräte herstellen. Diese hochpreisigen Artikel bestehen manchmal aus Hunderten oder Tausenden einzelner Komponenten, von denen viele mit CNC-Maschinen hergestellt werden können.

Schalter, Knöpfe, Hebel und größere Komponenten wie Monitorgehäuse sind Beispiele für bearbeitete Geräteteile. Da medizinische Geräte oft von Raum zu Raum transportiert werden, müssen alle Teile von hoher Qualität sein, damit die Maschine nicht ausfällt.

Der Unterschied zwischen diesen Komponenten und Implantaten und chirurgischen Geräten besteht darin, dass erstere möglicherweise nicht biokompatibel sein müssen, da sie möglicherweise niemals mit dem Patienten in Kontakt kommen. Folglich kann eine breitere Palette von Materialien verwendet werden, die für die CNC-Bearbeitung geeignet sind.

Chirurgischer Monitor

Mit höchster Präzision bearbeitete Teile elektronischer medizinischer Geräte für anspruchsvolle Anwendungsergebnisse

  • Diagnosegeräte
  • Monitore
  • Beleuchtung
  • Ultraschallgeräte
  • MRT-Scanner
  • CT-Scanner

4. Mikrobearbeitung

Dabei steht die Herstellung kleinster medizinischer Komponenten im Mittelpunkt. Meistens wird dies bei der Herstellung von implantierten Geräten, chirurgischen Untersuchungsinstrumenten, Arzneimittelverabreichungstechnologie und dergleichen verwendet. Diese Gadgets packen oft eine extrem hohe Komplexität auf einen sehr kleinen Platzbedarf.

Ihre Herstellung erfordert daher ein sehr hohes Maß an Know-how. Aus diesem Grund ist eine Methode wie die medizinische CNC-Bearbeitung eine ausgezeichnete Wahl. Dies ist der Fall, da es große Genauigkeitsgrade unterstützen kann. Die Merkmalsgrößen dieser Teile können viel kleiner als 50 Mikrometer sein.

CNC-bearbeitete Miniaturteile

Typische mikrobearbeitete Komponenten für medizinische Geräte

  • Komponenten für optische Schalter
  • Faseroptische Komponenten
  • Schalldüsen
  • Miniaturgetriebe
  • Miniaturwellen
  • Miniaturbeschläge
  • Zubehör für Elektronenmikroskope
  • Micron chirurgische Schere
  • Sägeführungen für die Knochenchirurgie

5. Prototypen medizinischer Geräte

Bei der Herstellung von Teilen für medizinische Geräte in großem Maßstab ist es von großer Bedeutung, Prototypen zu erstellen, die strengen Tests und Validierungen unterzogen werden. Die CNC-Bearbeitung bietet eine schnelle und kostengünstige Lösung zur Herstellung dieser Prototypen. Durch die schnelle Erstellung mehrerer Designiterationen können Ingenieure das medizinische Gerät gründlich testen und optimieren, um dessen Sicherheit, Wirksamkeit und Einhaltung gesetzlicher Standards sicherzustellen.

Im sich schnell entwickelnden Bereich der Entwicklung medizinischer Geräte ist die Fähigkeit, ein neues Produkt schnell auf den Markt zu bringen, von entscheidender Bedeutung und kann einen erheblichen Wettbewerbsvorteil verschaffen. Die CNC-Bearbeitung spielt in diesem Prozess eine entscheidende Rolle, da sie die Herstellung von Prototypen in kleinen Stückzahlen erleichtert. Diese Funktion trägt nicht nur zur Abfallminimierung bei, sondern hilft Herstellern auch, während der Entwicklungsphase Materialkosten einzusparen.

6. Zahnärztliche Instrumente und Implantate

Die Bedeutung der CNC-Bearbeitung erstreckt sich auch auf den Bereich der Zahnmedizin, wo sie eine entscheidende Rolle bei der Bereitstellung außergewöhnlicher Zahnpflege durch die Herstellung maßgeschneiderter Dentalwerkzeuge und Implantate spielt. Zahnärzte auf der ganzen Welt sind auf fortschrittliche CNC-Technologie angewiesen, um präzise und genaue Behandlungen sicherzustellen. Besonders vorteilhaft erweist sich diese Spitzentechnologie bei der Herstellung robuster Instrumente wie z Sonden, Bohrer, Pinzetten und Zahnsteinentferner, die für eine Vielzahl zahnärztlicher Eingriffe unerlässlich sind.

Die Herstellung dieser Instrumente erfordert eine bemerkenswerte Haltbarkeit, um strengen Sterilisationsprozessen standzuhalten und die größtmögliche Sicherheit der Patienten zu gewährleisten. Die CNC-Bearbeitung bietet sowohl Maßnahmen zur Qualitätskontrolle als auch zur Wiederholbarkeit und stellt sicher, dass jedes Werkzeug die Standards stets erfüllt und sogar übertrifft.

Die Herstellung von Zahnimplantaten, die eine dauerhafte und dauerhafte Lösung für fehlende Zähne bieten, beruht auf der Präzision und Individualisierung, die die CNC-Fertigungstechnologie bietet. Diese Implantate werden mithilfe digitaler Scans entwickelt, um eine exakte und individuelle Passform für jeden Patienten zu gewährleisten. Das Aufkommen der CNC-Bearbeitung fördert die Herstellung von Prothesen in der Zahnheilkunde und verbessert die Behandlungsergebnisse erheblich.

Mit ausgezeichneter Effizienz und Effektivität ermöglicht die CNC-Technologie präzise Modifikationen unter Verwendung von Materialien wie Titan und Zirkonoxid. Diese Fähigkeit ermöglicht eine effiziente Nutzung dieser Materialien in verschiedenen Anwendungen.

7. Maßgeschneiderte Prothetik

Maßgeschneiderte Lösungen sind im Gesundheitswesen von großer Bedeutung, insbesondere im Bereich der Prothetik. Prothetische Anwendungen unterstreichen die Notwendigkeit maßgeschneiderter Geräte, die genau auf die einzigartige Anatomie jedes Patienten abgestimmt sind. Herkömmliche Methoden der Massenproduktion werden diesen spezifischen Anforderungen oft nicht gerecht.

Das Aufkommen der CNC-Bearbeitung revolutioniert den Prothetiksektor, indem es die Entwicklung personalisierter Geräte ermöglicht, die auf die individuellen physiologischen Merkmale jedes Patienten zugeschnitten sind. Durch die Nutzung 3D-Scannen und CAD-ModellierungCNC-Maschinen sind in der Lage, Prothesen mit komplizierten Details und präzisen Abmessungen herzustellen. Dadurch genießen Patienten optimalen Komfort und Funktionalität, da die CNC-Technologie im Produktionsprozess eine hochpräzise und individuelle Passform garantiert.

8. Kleine orthopädische Hardware

Im medizinischen Bereich werden orthopädische Teile wie z Schrauben, Platten und Stäbe werden häufig zur Reparatur oder zum Ersatz verletzter Knochen und Gelenke eingesetzt. Aufgrund ihrer entscheidenden Bedeutung für die Genesung von Patienten ist es notwendig, dass diese Komponenten mit äußerst hoher Präzision und außergewöhnlicher Qualität hergestellt werden.

Die Herstellung orthopädischer Teile ist aufgrund ihrer unverzichtbaren Rolle stark auf die CNC-Bearbeitung angewiesen. Die CNC-Technologie zeichnet sich durch die Bearbeitung komplizierter Geometrien mit außergewöhnlicher Genauigkeit aus und ist daher die ideale Wahl für die Herstellung solcher Dinge. Darüber hinaus ist die CNC-Bearbeitung in der Lage, mit einer Vielzahl biokompatibler Materialien zu arbeiten, darunter häufig verwendetes Titan und Edelstahl in orthopädischen Geräten.

Das letzte Wort

Die Bearbeitung medizinischer Instrumente ist ein Verfahren, das ein hohes Maß an Präzision und Genauigkeit erfordert. Daher eignet sich diese Technik gut für die CNC-Bearbeitung. Wenn jedoch nicht die entsprechenden Personen mit der Aufgabe betraut sind, macht die Vorgehensweise keinen Unterschied.

Runsom-Präzision ist ein zuverlässiger Hersteller medizinisch wichtiger Komponenten für chirurgische Instrumente und Werkzeuge sowie Prototypen für medizinische Geräte. Mit mehr als 10 Jahren Erfahrung in der CNC-Fertigung sind wir von der Gewissheit überzeugt, dass bei jedem bearbeiteten Teil höchste Toleranzen und Präzision gewährleistet sind. Unsere erfahrenen Maschinisten können das Design bearbeiteter Teile für jeden Aspekt der Medizinbranche auf höchstem Niveau anpassen. Möchten Sie Ihre CNC-Bearbeitungsprojekte bei Runsom Precision starten? Wir warten auf Ihre Angebotsanfrage.


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