Ortopædisk knæledsudskiftning er blevet en af de mest almindelige og succesfulde operationer i moderne medicin. Millioner af patienter verden over genvinder hvert år mobilitet og livskvalitet takket være avancerede totale knæproteser.
Bag hvert pålideligt implantat står en højt specialiseret fremstillingsproces, hvor bearbejdnings-teknologi spiller en afgørende rolle. Fremstilling af femurkomponenter, tibiabakker og polyethylen-indlæg kræver ekstrem præcision, overfladekvalitet og gentagelsesnøjagtighed.
I dette krævende miljø er skærende værktøjer ikke blot tilbehør – de er centrale for at sikre den medicinske kvalitet.
ISCARs samarbejde med medicobranchen har gennem de seneste årtier udviklet sig markant. Virksomhedens erfarne ingeniører har opbygget omfattende applikationsviden inden for bearbejdning af kobolt-chrom-legeringer, titaniumlegeringer, rustfrit stål og konstruktionspolymerer som Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE).
Denne brede materialeforståelse, kombineret med en stærk ingeniørkultur, gør det muligt for ISCAR at tilbyde implantatproducenter pålidelige og optimerede værktøjsløsninger, der er skræddersyet til de specifikke udfordringer i produktionen af knæproteser.
En knæprotese er udviklet til at erstatte de beskadigede ledstrukturer i det naturlige knæled. Dens funktion er at efterligne de komplekse rulle- og glidebevægelser, samtidig med at den skal bære gentagne fysiologiske belastninger gennem mange år.
For at opnå dette består implantatet af flere underelementer, som hver har deres egen mekaniske rolle. Den mest kritiske del er femurkomponenten, som fastgøres til den distale del af lårbenet og udgør den primære bæreflade mod tibiainsættet. Tibiabakken fungerer som en strukturel baseplade, der fastgøres til skinnebenet, mens UHMWPE-indsatsen giver en lav-friktion og slidstærk kontaktflade mellem metaldele.
I nogle konstruktioner bliver knæskallen også forsynet med en ekstra komponent. Hver eneste af disse elementer skal overholde strenge tolerancer og høje krav til overfladekvalitet for at sikre langtidsholdbarhed inde i menneskekroppen.
Bearbejdningen af femurkomponenten er en af de mest komplekse opgaver inden for ortopædisk produktion. Den udvendige form består næsten udelukkende af glatte, friformede 3D-overflader. For at opnå den krævede geometri benyttes der typisk flerakset bearbejdning – oftest 5-akset – kombineret med avanceret CAM-programmering.
Materialerne, der oftest anvendes til denne del, er kobolt-chrom-legeringer, valgt for deres hårdhed og slidstyrke. Disse legeringer er notorisk vanskelige at bearbejde på grund af deres styrke, abrasive karakter og kraftige deformationshærdning. Titaniumlegeringer, som anvendes i alternative designs, introducerer udfordringer med varmeopbygning og kemisk tilhæftning på skærene.
På den baggrund skal værktøjer til bearbejdning af femurkomponenten levere høj skærekvalitet, geometrier der reducerer skærekræfterne, samt belægninger der kan modstå meget høje temperaturer.
Bearbejdningsudfordringerne begrænser sig ikke til friformsfræsning. Tibiabakken kombinerer store plane overflader med funktionelle elementer såsom tappe, finner, stempler og interne vægtreducerende lommer.
Planheden af den øverste flade er afgørende for at sikre en præcis og stabil låsning af UHMWPE-indsatsen. Deformation som følge af varmeopbygning er en konstant risiko – især ved bearbejdning af tynde titaniumsektioner.
Spånaftransport i dybe lommer skal håndteres omhyggeligt, og gratdannelse omkring fastgørelseselementer skal minimeres. Gevindhuse til skruer kræver desuden meget høj positionsnøjagtighed og skarpe, rene kanter.
IQ845 DOVE-IQ-MILL 845 planfræser-serien anvender dobbeltsidede, firkantede vendeskær med otte skærkanter og en positiv hældning. Denne konstruktion giver et blødt og let skær, hvilket gør det muligt at bruge samme fræser til både grov- og finbearbejdning, samtidig med at de krævede tolerancer kan overholdes.
Til profilering og plansporsbearbejdning giver SOLIDMILL Premium-endmills og MULTI-MASTER-modulære værktøjer med udskiftelige hårdmetalskærhoveder både fleksibilitet og omkostningseffektivitet.
MULTI-MASTER-systemet er særligt værdifuldt i medicinske produktionsmiljøer, fordi det reducerer lagerbehovet, giver hurtig tilpasning til forskellige geometrier og sikrer langvarig værktøjs-tilgængelighed uden behov for hyppige redesign af holdere.
Mens metaller giver udfordringer med hårdhed og temperatur, introducerer UHMWPE et helt andet sæt hensyn. Tibiainsættet skal bearbejdes meget præcist på trods af polymerens seje og elastiske materialeopførsel.
For høje skærekræfter kan deformere emnet under bearbejdning, hvilket kan føre til dimensionsafvigelser, når det afspændes. Materialet er varmefølsomt og har tendens til at smøre, hvis skæret ikke er tilstrækkeligt skarpt.
Desuden kan kontinuerlige, båndlignende spåner vikle sig om værktøjet, og grater på fine kanter er uacceptable, da indsatsen udgør den primære bæreflade i leddet.
ISCAR har også tilpasset sin værktøjsstrategi til dette unikke materiale. HELIPLUS-fræsere med perifert slebne skær og super-positive spånformere gør det muligt at planfræse UHMWPE effektivt uden lokal trykdeformation.
De vibrationsfrie MULTI-MASTER- og SOLIDMILL Tec-serier giver skarpe, lavkrafts værktøjer til skulderfræsning og slidsning, som er designet til at undgå materialeoprivning. To-skærs polerede kuglefræsere sikrer en glat profilering af de indvendige friformslommer i indsatsen.
MULTI-MASTER-fasningshoveder gør det muligt at lave rene forsænkninger og kantbearbejdning uden behov for manuel efterbearbejdning. Disse værktøjer hjælper polymerproducenter med at opnå “overfladefinish direkte fra bearbejdningen”, hvilket reducerer behovet for polering og sikrer ensartede glideegenskaber.
Medicinske implantater skal fremstilles i fuldt validerede processer underlagt strenge regulatoriske standarder. Konsistens, sporbarhed og forudsigelig værktøjslevetid er afgørende.
ISCAR’s ingeniører arbejder tæt sammen med ortopædiske producenter verden over direkte på produktionsgulvene, hvor de hjælper med fastlæggelse af bearbejdningsparametre, optimering af værktøjsbaner, kølestrategier og anbefalinger til opstilling og fixturing.
Denne praktiske støtte reducerer tiden til procesvalidering og bidrager til at stabilisere introduktionen af nye emner.
ISCAR værktøjer er designet til lav vibration og stabil bearbejdning i alle materialer. Avancerede hårdmetalgrader og belægninger håndterer varmeudvikling effektivt.
Modulære systemer reducerer værktøjsomkostninger og forbedrer fleksibiliteten. Specialiserede geometrier hjælper med at opnå præcise overflader og gratfri detaljer.
Gennem årtiers samarbejde har ISCAR vist sig at være en pålidelig partner for producenter af ortopædiske knæproteser. Den dybe forståelse for bearbejdningsteknologi, brede materialekompetence og ingeniørdrevne kultur gør virksomheden særligt velegnet til dette avancerede segment inden for medicinsk udstyr.
Efterhånden som implantatdesign fortsætter med at udvikle sig, og tolerancer bliver endnu strammere, forbliver ISCAR dedikeret til at levere avancerede værktøjsløsninger, der støtter målet om at genskabe menneskelig mobilitet gennem præcis og pålidelig produktion.
