FOCUS on PERFORMANCE vol.3

Mitsubishi Materials Corporation unterstützt die Medizinindustrie weltweit

Mitsubishi Materials Corporation unterstützt die Medizinindustrie weltweit

Die Nachfrage in der Medizintechnik ist weltweit deutlich gestiegen. Jedes hergestellte Teil leistet einen wichtigen Beitrag zur Rettung von Menschenleben. Diese Verantwortung erfordert eine anhaltend hohe Fertigungsqualität und Präzision. Das Gros der Medizintechnikhersteller ist in Westeuropa und Nordamerika ansässig. Für diese Ausgabe haben wir fünf große Hersteller in der Schweiz, Frankreich und den USA besucht und sie zu ihrer Beziehung zu Mitsubishi Materials und dessen Beitrag zu ihren Geschäftsaktivitäten befragt.

Teil 1: Laubscher (Schweiz)

Innovative Bearbeitung von Präzisionsteilen für medizinische Geräte

Massenfertigung von Präzisionsteilen

Die Fertigung von Präzisionsdrehteilen im Kleinstbereich ist ein anspruchsvolles Geschäft. Erst recht, wenn die Bearbeitung bei einem Durchmesser von 0,3 mm beginnt und dabei anspruchsvolle Materialien zu zerspanen sind. Laubscher ist ein Fertigungsunternehmen für solche Präzisionsteile, die sich bis 42 mm Durchmesser erstrecken. Täglich produziert das Unternehmen zwei Millionen einbaufertige Drehteile bei Seriengrößen von 50 000 bis mehrere Millionen Stück pro Jahr. Gut die Hälfte der Drehteile, die Laubscher fertigt, gehen in den Medizinbereich. Die andere Hälfte entfällt auf Branchen wie die Uhren- und Automobilindustrie, Elektro- und Gebäudetechnik. Dabei stellt sich das 280 Mitarbeiter zählende Unternehmen jeder Herausforderung, produziert im Prinzip alles, was seine Kunden weltweit wünschen. 

Streben nach höchster Qualität und Leistung

Gefertigt wird im schweizerischen Täuffelen mit rund 500 Maschinen, wovon allein 400 Drehmaschinen sind. Weil der Durchmesserbereich von 0,3 bis 42 mm und die wechselnde Teilekomplexität unterschiedliche Ferti-gungskonzepte erfordern, reicht die Bandbreite im Maschinenpark von Lang- und Kurzdrehern über Mehrspindler bis hin zu Rundtaktmaschinen und Bearbeitungszentren. „Für die Medizin-technik fertigen wir eine große Bandbreite von Produkten, die alle eines gemeinsam haben: Sie verbleiben nicht im Körper“, erklärt Manfred Laubscher, Direktor Technik und Produktion bei Laubscher. Angefangen bei Komponenten für 
Hüftoperationsgeräte oder Gefäßverschlusstechnik gehören dazu auch Teile von Operationsinstrumenten, die zum Einsetzen von Stents verwendet werden, oder Komponenten eines Soft-Inhalators für Asthmatiker. Die Tendenz zeigt hier zunehmend in Richtung filigrane Teile, wofür Materialien wie 1.4301 und 1.4305 bis hin zur 45er Klasse zu verarbeiten sind. „Um solche Teile mit konstanter Qualität fertigen zu können, brauchen wir Werkzeuge in höchster Qualität“, betont Alain Kiener, Leiter Werkzeugbeschaffung bei Laubscher. „Es gibt zwar eine riesige Bandbreite an Werkzeugherstellern, bei den Kleinstwerkzeugen reduziert sich dieses Spektrum aber schnell auf wenige Anbieter. Hinzu kommt, dass wir auch auf Partner angewiesen sind, die unsere Vorschläge aufnehmen und in hoher Qualität umsetzen. In Mitsubishi Materials haben wir einen starken Partner gefunden“, so Kiener.

Manfred Laubscher,
Manfred Laubscher, Technologie- und Produktionsabteilungsleiter bei Laubscher
(Von links nach rechts)
Daniel Dietsch, Six Sigma Tools
Alain Kiener, Laubscher
Manfred Laubscher, Laubscher
Marco Schneider, Laubscher
Kobi Tobler, Mitsubishi Materials

Langfristige Zusammenarbeit geplant

Universell einsetzbare Werkzeuge, mit denen vorhandene Wendeschneidplatten in Standzeit, Preis und Qualität abgelöst werden können, sucht Laubscher zur Fertigung von Produkten für die Medizintechnik und andere Industrien regelmäßig. Dabei soll die Reproduzierbarkeit der Fertigung nahtlos mit der Flexibilität und Wirtschaftlichkeit der Bearbeitung verbunden sein. Dass Mitsubishi Materials neue ISO-Drehplatten (DCMT11T304-MS MP9015 und DCMT11T302-LS MP9015) für schwer zerspanbare Materialien zum Test anbot, nahm der Fertigungsbetrieb daher dankend an. Schließlich wollte man wieder einmal weiterkommen. „Als erstes haben wir dann mit einer DCMT11-Platte ein Spezialteil für die Hydraulikindustrie geschlichtet, wobei Automatenstahl ohne Blei zu bearbeiten war“, berichtet Kiener. „Der Erfolg war sofort da. Also haben wir die Platte auf weiteren Maschinen der Abteilung eingesetzt, was ebenfalls gut lief.“ Nicht nur, dass sich mit der Al-Rich-beschichteten MP9015-Sorte die Standzeit verdoppeln ließ, auch die Rauheitswerte und die optische Güte sowie das Spanverhalten waren über die gesamte Serie deutlich besser. Außerdem konnte mit dem doppelten Vorschub gefahren werden. Kein Wunder also, dass Kiener begeistert war. „Einen solchen Sprung gibt es heute selten“, so der Werkzeugspezialist. „Nach den vielversprechenden Tests der Platten werden wir sie im nächsten Schritt auch in anderen Abteilungen und auf anderen Maschinentypen einsetzen“, denkt Kiener schon an den nächsten Schritt. Weil es sich um einen häufig verwendeten Plattentyp handelt, möchte er sie möglichst zum Universalwerkzeug für die gesamte Produktpalette machen. 

Der Fokus der weiteren Zusammenarbeit liegt jedoch klar auf der Kleinstbearbeitung. „Im Augenblick setzen wir die Werkzeuge im Durchmesserbereich 3 bis 6 mm zum Innendrehen ein“, hält Kiener fest. „Wir suchen aber dringend Werkzeuge, die den Bereich von 0,3 bis 3 mm abdecken. Hier versprechen wir uns von der Zusammenarbeit mit Mitsubishi sehr viel.“ Dass der Werkzeugspezialist derzeit sehr aktiv in der Weiterentwicklung von Kleinstwerkzeugen ist, bestätigen auch Kobi Tobler von Mitsubishi Materials und Daniel Dietsch, Handelsvertreter von Mitsubishi Materials in der Schweiz*. Das Feedback einschließlich der Wünsche und Verbesserungsvorschläge wird direkt nach Japan weitergegeben. Unter Berücksichtigung der Rückmeldungen startet dann die Entwicklung und Herstellung der gewünschten Werkzeuge. „Das ist für uns umso wichtiger, als sich die Bearbeitung immer mehr zu den Klein- und Kleinstteilen verlagert“, betont Laubscher. „In einer langfristigen Partnerschaft mit Mitsubishi Materials wollen wir Synergien austauschen und attraktive Lösungen erarbeiten. Hochinteressant ist Mitsubishi Materials auch deshalb für uns, weil eine sehr große Produktpalette angeboten wird, die wir für die Bearbeitung von Teilen mehrerer Industrien einsetzen können“, so Laubscher.

*Six Sigma Tools ist ein autorisierter Vertriebshändler für Mitsubishi Materials-Werkzeuge in der Schweiz

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Teil 2: Mediliant (Schweiz)

Partner für die Fertigung hochwertiger Implantate

Werkzeuge für die Kleinteilfertigung

Mitsubishi Materials bietet ein umfangreiches Programm an Miniaturwerkzeugen, mit denen sich nahezu alle Zerspanungsfälle abdecken lassen. So werden zum Beispiel für das Drehen maßgeschneiderte Lösungen zum Längsdrehen und Kopieren bis hin zum Ein- und Abstechen oder Hinterdrehen bereitgestellt. Während die Innenbearbeitung ab einem Werkzeugdurchmesser von 2,2 mm beginnt, startet die Stechbearbeitung ab Anstichbreiten von 0,3 mm und die Außenbearbeitung je nach Werkstück ab Durchmessern von 0,3 bis 0,5 mm.  Auf eine ähnliche Auswahl an Werkzeugen können Anwender auch im Fräsbereich zugreifen, wo VHM-Werkzeuge standardmäßig ab 0,1 mm Durchmesser zur Verfügung stehen. Dazu gehört etwa der VQXL-Mikrofräser für den Medizinbereich, der speziell zur Kopfbearbeitung von Torx-Knochenschrauben entwickelt wurde. Zwei Neuentwicklungen hat das Fertigungsunternehmen Mediliant mit Sitz im schweizerischen Le Locle im Medizinsektor erfolgreich eingesetzt: unbeschichtete Drehsorten der MP9000er Serie und einen VHM-Fräser der Premiumserie VQ. 

Verdreifachung der Werkzeugstandzeit

Im Drehbereich zerspant Mediliant üblicherweise Durchmesser von 5 bis 16 mm, wobei vor allem Titan bearbeitet wird. Titan war es auch, das mit dem Prototyp einer neuen Wendeschneidplatte von Mitsubishi Materials gedreht werden sollte. „Diese Platte haben wir zum Langdrehen kleiner Flansche eingesetzt“, berichtet Nicolas Foulaz, Techniker in der Drehabteilung. „An diesen Flanschen, die später eine gewölbte Schraube aufnehmen müssen, werden ein Durchmesser, eine Fläche und mehrere Radien gedreht. Dabei dürfen die Übergänge zwischen den Profilen keine Mängel aufweisen.“ Weil bei unterschiedlichen Schnittgeschwindigkeiten wenig Material abgedreht wird, muss zudem sichergestellt werden, dass keine Wickelspäne die Maschine verstopfen. Eingesetzt wurden mit den Platten DCMT11T302-LS MT9005 und DCGT11T302-FS-P MT9015 zwei unbeschichtete Drehsorten der MP9000er Serie. Inzwischen ist Foulaz von den Platten begeistert: „Der Spanbruch ist hervorragend, und auch die Oberfläche ist viel besser als bei dem vorherigen Werkzeug.“ Die Erkenntnisse aus diesen Tests nutzt  Mitsubishi Materials schon längst wieder für die weitere Optimierung der Prototypen-Werkzeuge und die Entwicklung neuer Lösungen. 

Dass Mitsubishi Materials auch für die Fertigung größerer medizintechnischer Teile hocheffiziente Werkzeuge anbietet, zeigt eine Fräsanwendung in Le Locle. Im Zuge der kontinuierlichen Optimierung suchte Mediliant hier ein Schruppwerkzeug mit längerer Standzeit, um häufige Werkzeugwechsel und damit verbundene Anpassungen zu vermeiden. Gleichzeitig wollte man die Werkzeugkosten pro produziertes Teil reduzieren. Bearbeitet werden musste eine Knochenplatte aus Titan Grad 5, die aus dem Ganzen zu schruppen war. Weil Mediliant sowohl Maschinen mit eher geringer als auch mit hoher Leistung einsetzt, sollte die Verwendung des Fräsers auf beiden Maschinentypen möglich sein. Mit dem neuen VQ-Fräser von Mitsubishi Materials ist das heute kein Problem. „Vor allem konnten wir mit dem 12-mm-Torusfräser, der mit einem Radius von 2,5 mm arbeitet, die Standzeit von vormals 200 Minuten auf 640 Minuten mehr als verdreifachen“ freut sich Nicolas Pinguet, Techniker in der Fräsabteilung. Unter Zustimmung von Daniel Dietsch, Handelsvertreter von Mitsubishi Materials in der Schweiz*, ergänzt Kobi Tobler von Mitsubishi Materials: „Zu diesem Ergebnis trägt die glatte Zero-µ-Oberfläche der PVD-Beschichtung ebenso bei wie die ausgesprochen scharfe Schneidkante. Außerdem bietet das Schruppwerkzeug durch seine ungleiche Teilung und den ungleichen Drall eine hohe Stabilität.“ Inzwischen setzt Mediliant den Universal-Fräser für die gesamte Teilefamilie auf allen acht Fräsmaschinen des Unternehmens ein. Mediliant wurde 1999 als Firma Depuy Ace gegründet und 2012 in die Firma Biomet integriert, um 2014 schließlich als Manage-ment Buyout aus Biomet hervorzugehen. 

Mit 50 Mitarbeitern produziert das Unternehmen jährlich mehr als 500 000 Implantate, die von Schrauben über Platten und Nägel bis hin zu Käfigen reichen und zum Großteil aus Titan, aber auch aus Inox und Kobalt-Chrom-Legierungen gefertigt werden. Mediliant sieht in Mitsubishi Materials einen langfristigen Technologiepartner, mit dem man ankommende Fertigungsprobleme gemeinsam lösen will. „Was uns als Fertigungsunternehmen dabei besonders macht, ist die Lieferung aus einer Hand, die eine vollständige Prozesskette vom Rohmaterial über die präzise Bearbeitung und Sterilisierung der Teile bis zum umfassenden Qualitätsmanagement einschließt. Um dyna-misch weiter zu wachsen, haben wir Mitsubishi Materials als kompetenten Zulieferer und Partner ausgewählt“, betont Laurent Ferreux, R&D und Industrial Director bei Mediliant. Als weiteren Schritt plant das Unternehmen, einen Schruppfräser mit 35 mm Schneidlänge durch einen VQ-Fräser mit Schruppprofil von Mitsubishi Materials zu ersetzen, um die Späne sicher abtransportieren und den Produktionszyklus verkürzen zu können. 

*Six Sigma Tools ist ein autorisierter Vertriebshändler für Mitsubishi Materials-Werkzeuge in der Schweiz

Nicolas Foulaz, Mediliant
(3. von links) Arnaud Boujon, Leiter der Einkaufsabteilung, Mediliant
(3. von rechts) Nicolas Pinguet, Ingenieur der Abteilung für maschinelle Bearbeitung, Mediliant
(1. von rechts) Laurent Ferreux, Leiter der F&E- und Industrieabteilung, Mediliant

Probleme gemeinsam lösen

Mitsubishi Materials ist ein langjähriger technischer Partner, der Mediliant bei der Lösung von komplizierten Bearbeitungen und der Realisierung von Verbesserungen in der Fertigung unterstützt. Mediliant plant nun, den SMART MIRACLE-Schaftfräser für die Schruppbearbeitung einzusetzen, um die Effizienz aufgrund seiner hervorragenden Späneabfuhrleistung zu steigern. "Wir erwarten von unseren Herstellern ein umfassendes Qualitätsmanagement in den Bereichen Rohmaterial, Hochpräzisionsbearbeitung und Qualität. Wir haben uns für Mitsubishi Materials als kompetenten Partner und Lieferanten entschieden", sagte Laurent Ferreux.

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Teil 3: Greatbatch Medical (Frankreich)

Beschaffung der besten Präzisionswerkzeuge zur Produktivitätssteigerung

Spezialist für Implantate und Prothesen

Von der Schweiz führte unser Weg nach Frankreich, wo wir als dritte Station unserer Reise das Werk von Greatbatch Medical in Chaumont besuchten, das als technisches Forschungs- und Entwicklungszentrum für Medizintechnik fungiert. Das angesehene Unternehmen hat sich auf die Fertigung orthopädischer Implantate und Prothesen spezialisiert, deren Nachfrage mit der weltweit immer älter werdenden Bevölkerung stetig steigt. Das Unternehmen beschäftigt 10.000 Mitarbeiter in Europa und den USA. Das Werk in Chaumont in der Champagne ist eine wichtige Basis für die Integer Group, die Hüft-, Schulter- und Wirbelsäulenimplantate produziert. Zugleich ist es ein wesentliches Element der Managementstrategie des Mutterunternehmens. Greatbatch Medical stellt derzeit neue Mitarbeiter ein, investiert in Werk und Ausstattung und vergrößert die Anlagen, um die Wachstumsziele des aktuellen Geschäftsplans umzusetzen und künftige Gewinne zu sichern. Wir sprachen mit den technischen Experten Richard Millot und Benjamin Martin über ihre Ansätze zur Anwendung neuer Werkstoffe und zur Erhöhung der Produktivität im Werk.

Neue Werkstoffe zerspanen

Richard Millot, Leiter der Abteilung für Maschinenwerkzeuge bei Greatbatch Medical, betont: „Mitsubishi Materials ist für uns ein besonderer Geschäftspartner. Vor allem die intensive Zusammenarbeit mit Bento Valenté, dem technischen Koordinator für Mitsubishi Materials in Frankreich, ist für uns sehr wichtig. Seit Beginn der Zusammenarbeit haben unsere Unternehmen intensiv miteinander kommuniziert. Zusätzlich gestärkt haben unsere Partnerschaft Ansätze zur Bearbeitung neuer Werkstoffe wie Kobalt-Chrom-Legierungen und Polyetheretherketon (PEEK).“ Richard Millot fügt hinzu: „Diese Werkstoffe, die für unser Werk noch neu sind und deren Anwendung derzeit ausgeweitet wird, bilden die Voraussetzung für eine Weiterentwicklung unserer Bearbeitungsprozesse. Mitsubishi Materials liefert hier wichtige technische Unterstützung und Verbesserungsvorschläge und entwickelt für uns hochfunktionelle Werkzeuge. So ist zum Beispiel die Werkzeugauswahl ein wichtiges Element zur Verbesserung der Bearbeitung extrem dünner Teile (0,1 mm Stärke) und schwer zerpanbarer Werkstoffe.“ Nach unserem Gespräch lud uns Millot zu einer Besichtigung des Werks von Greatbatch Medical ein, um einen Blick auf die Ergebnisse unserer gemeinsamen 
Entwicklung zu werfen.

(Links) Richard Millot, Experte für Orthopädietechnik bei Greatbatch Medical
(Rechts) Bento Valenté, Technischer Koordinator bei Mitsubishi Materials in Frankreich
(Vordere Reihe, links) Eric Crosland, Technischer Leiter, Mitsubishi Materials in Frankreich
(Hintere Reihe, links) Stéphane Ligneul, Vertriebsleiter, Mitsubishi Materials in Frankreich
(Hintere Reihe, Mitte) Benjamin Martin, Technischer Experte, Greatbatch Medical

Unser Beitrag zu mehr Produktivität

Die Umgebungstemperatur bei der Zerspanung von Polyetheretherketon wird auf 21 Grad Celsius gehalten. Die hier eingesetzten hochpräzisen Schaftfräser mit Eckenradius (VCPSRB-Serie), die ab 0,6 mm Durchmesser verfügbar sind, reduzieren die Spanbildung bei der Bearbeitung von Scheiben für Halswirbelsäulenimplantate. Zugleich wird die Präzision der Bearbeitung erhöht und die Fertigung glatter Oberflächen ermöglicht. „Diese Ergebnisse wurden durch die enge Zusammenarbeit mit Mitsubishi Materials möglich, die uns auch geholfen hat, die Produktivität zu erhöhen“, sagt Millot. Neben dem VCPSRB-Fräser entschied sich Greatbatch Medical auch für Smart-Miracle-Schaftfräser (VQ) mit hoher Beständigkeit gegen Verschweißung und für Vollhartmetall-Schaftfräser vom Typ Impact Miracle (VF). Durch ihre optimierte Form tragen diese Schaftfräser zu einer effizienten Spanabfuhr bei und reduzieren Vibrationen – zwei bei der Bearbeitung schwer zerspanbarer Werkstoffe unabdingbare Eigenschaften. Die Beschichtung der Fräser zeichnet sich durch eine hohe Abriebbeständigkeit aus, was bei der Zerspanung dünner Platten aus der Kobalt-Chrom-Legierung mit 40-45 HRC zu sehr guten Ergebnissen geführt hat. „Die Nutzung von variabler Helix, die von Bento Valenté vorgeschlagen wurde, führte zu einer erheblichen Reduzierung der Vibrationen, sodass wir heute Titanlegierungen auf einer leistungsfähigen Werkzeugmaschine mit Vorschüben größer 1.000 mm/min fräsen können. Dies war mit den vorherigen Werkzeugen nicht möglich. Zugleich sprachen die Prüfung der Werkzeugstandzeit und der damit verbundenen Kosten ebenso für die Auswahl dieser Mitsubishi-Werkzeuge wie Sicherheit und der Erfolg bei der Zerspanung einer gehärteten Fläche“, so Martin. Außerdem ermöglicht beim Tieflochbohren die Verwendung eines 30 X D MWS-Bohrers mit kleinem Durchmesser (Ø1,3 mm) und durchgehender Kühlmittelbohrung die Reduzierung der Zykluszeit um 75 %.

Zukünftige Entwicklung

Greatbatch Medical arbeitet außer an den laufenden Projekten auch an der Entwicklung neuer Produkte, um die Effizienz der Bearbeitungsprozesse zu verbessern und um noch umfassender auf die Bedürfnisse von Patienten eingehen zu können. „Um diese Ziele zu erreichen, plant unser Produktionsteam, die Dienste des Mitsubishi Materials Technical Center in Valencia, Spanien, zu nutzen.“ Am Standort soll so die Leistungsstärke der Werkzeuge bei der Lösung von Fertigungsproblemen voll ausgespielt werden. Diese Kooperation wird die Beziehungen zwischen Mitsubishi Materials und Greatbatch Medical ein weiteres Mal intensivieren.

Teil 4: Nexxt Spine (USA)

Hochpräzise Werkzeuge für die Verbesserung der Lebensqualität von Patienten

Hochpräzise Werkzeuge für die Verbesserung der Lebensqualität von Patienten
(Links) Robert D. Thomas II, Nexxt Spine (Rechts) Dan McCloskey, Mitsubishi Materials U.S.A.

Hilfe für Patienten, die unter lähmenden Wirbelsäulenerkrankungen leiden

Nach dem Aufenthalt in Frankreich reisten wir in die USA, um Nexxt Spine in Indiana zu besuchen. Dieses Unternehmen für Medizintechnik hat sich der Verbesserung der Lebensqualität von Patienten mit lähmenden Wirbelsäulenerkrankungen verschrieben. Dafür fertigt es in erster Linie Knochenschrauben, Platten und Wirbelkörper-implantate. Seit der Gründung im Jahr 2009 hat sich Nexxt Spine dank eines hochmodernen Werks in Noblesville, IN, zu einem der Marktführer in diesem Bereich entwickelt. Das Unternehmen hat ein integriertes System geschaffen, das 100% aller Wirbelsäulenimplantate und 95% aller chirurgischen Instrumente produziert. Dabei konzentriert es sich auf die Entwicklung von Produkten, die durch Innovation effizientere Verfahren ermöglichen. Während unseres Besuchs bei Nexxt Spine sprachen wir mit Produktionsleiter Robert Thomas und Verfahrenstechniker Beau Riser, die aktuelle Anwendungen im Bereich der Wirbelsäule und innovative Technologien erläuterten.

Innovative Produkte schnell bereitstellen

Zum Produktprogramm von Nexxt Spine gehören hauptsächlich Knochenschrauben, Platten und Wirbelkörperimplantate. „Wir fertigen aber auch spezielle Behälter an, die alle Implantate enthalten“, fügt Robert Thomas hinzu. „Dafür setzen wir vorrangig Aluminium und Polyetheretherketon ein. Außerdem bringen wir derzeit unter dem Namen „Nanomatrix“ ein neues Wirbelkörperimplantat heraus“, verrät Beau Riser. „Dieses innovative Implantat, das sich noch in der Entwicklungsphase befindet, weckte bereits auf der NAS-Industriemesse (North American Spine Society) reges Interesse.“ Nexxt Spine ist insofern ein einzigartiges Unternehmen, als es die Kontrolle über den gesamten Prozess von der Produktentwicklung bis zu den ersten Fertigungsläufen des Endproduktes übernimmt und damit effizienter als die meisten anderen Hersteller in der Industrie arbeitet. Riser beschreibt die Entwicklung von Produkten durch Nexxt Spine so: „Wir sind ständig bestrebt, unseren Produktentwicklungsprozess zu verbessern. So können wir Produkte mitunter um ein Drittel oder die Hälfte schneller als der Industriestandard entwickeln. Effizienz ist unser Schlüssel bei der direkten Zusammenarbeit mit Ärzten, die spezielle Anforderungen haben. Zugleich ermöglicht es uns First-Tier-Technologie, bereits entwickelte Konzepte an die Vorgaben des jeweiligen Arztes anzupassen.“

Qualität und Stabilität sind entscheidende Aspekte

Robert Thomas zum Beitrag von Mitsubishi Materials zu den Leistungen von Nexxt Spine: „Mitsubishi Materials entwickelt Produkte von Weltrang. Innovation und Präzision stehen dabei im Vordergrund. Die hohe Qualität und Stabilität der Werkzeuge sind für Nexxt Spine bei der Erfüllung der Kundenwünsche von größter Bedeutung. Die Produkte von Mitsubishi Materials zeichnen sich durch Leistungsmerkmale aus, die neue Maßstäbe für den Wettbewerb setzen. Als wir zum Beispiel versuchten, einen beschichteten Schaftfräser mit kleinem Durchmesser für einen neuen exotischen Werkstoff namens Nitinol - eine Legierung mit Formgedächtnis - einzusetzen, hatten wir mit einem No-Name-Produkt Probleme. Ein Schaftfräser von Mitsubishi mit einem Durchmesser von 0,35 mm (0,014“) hat das Problem dann gelöst.“

Kooperation ist essentiell für technische Innovation

Was uns besonders interessierte, waren Fortschritte und Innovationen, die in Zusammenarbeit mit Mitsubishi Materials erzielt wurden. „Ein Beispiel ist der erwähnte Werkstoff Nitinol. Weil wir derzeit daran arbeiten, verschiedene Produkte mit einer Kobalt-Chrom-Legierung zu fertigen, beauftragen wir Drittanbieter mit der Lieferung von Werkzeugen. Nitinol ist ein neues Material, das erst seit fünf Jahren auf dem Markt ist. Kobalt-Chrom ist zwar schon länger am Markt verfügbar, bis heute ist die Bearbeitung aber hinsichtlich der Wiederholgenauigkeit sehr schwierig. Dan McCloskey, Bereichsleiter von Mitsubishi Materials für Central Indiana, empfahl für die Bearbeitung einen Bohrer mit einem Durchmesser von 1,5 mm und einem Längen/Durchmesser Verhältnis von 20, um Tieflochbohrungen in das schwer zerspanbare Material auszuführen. Beim Bohren in Propylux begann das Werkzeug jedoch zu verlaufen, sodass die Bohrungen zusammenliefen und das Teil nicht verwendet werden konnte. Dan gab mir dann aber ein neues Werkzeug.“ Zur Charakterisierung der Beziehung beider Unternehmen sagt Thomas heute: „Ich mag Dan. Er besucht uns häufiger als die meisten seiner Wettbewerber. Und er ist sehr hilfsbereit. Von daher stehen für unsere Zusammenarbeit alle Türen offen, und ich sehe eine sehr erfolgreiche Zukunft für Mitsubishi Materials und Nexxt Spine. Ich freue mich auf die zukünftige Kooperation unserer führenden, wachsenden Unternehmen.“ Und Beau Riser fügt abschließend hinzu: „Ich kann Werkzeuge von Mitsubishi Materials definitiv empfehlen. Sie sind effizient, zuverlässig und kostensparend.“

(Mitte) Beau Riser, Process Engineer, Nexxt Spine (Rechts) Hisashi Daiguji, Engineer, Mitsubishi Materials U.S.A.

Teil 5: Willemin-Macodel (USA)

Lebensrettende Innovationen dank Präzisionsbearbeitung

Produktion zahlreicher medizinischer Teile

Am Ende unserer Reise durch die Welt der Medizintechnik besuchten wir Willemin-Macodel, einen in der Schweiz ansässigen Hersteller von Werkzeugmaschinen. In Anlehnung an Delémont, den historischen Produktionsstandort für Maschinen, lautet der Name des Unternehmens übersetzt: „Maschine aus Delémont“. Der für seine Innovationen im Bereich Zerspanung bekannte Hersteller bietet hochpräzise Produkte zur Fertigung filigraner Teile. Vor dem Hintergrund der Expansion Willemin-Macodels in den USA sprachen wir mit Anwendungsmanager Jim Davis in Noblesville, IN. „Als Werkzeugmaschinenhersteller bieten wir passende Produkte für alle Arten von medizinischen Komponenten und für die gesamte Medizinindustrie. Folglich beliefern wir eine Vielzahl von Industriesektoren einschließlich Dental, Wirbelsäule, Maxillofazial und große Knochen wie Hüfte, Knie oder Ellenbogen. Außerdem bieten wir unseren Kunden Anwendungs-, Prozessentwicklungs- und Testdienstleistungen sowie schlüsselfertige Prozesslösungen in Verbindung mit der Lieferung einer Werkzeugmaschine an. Kürzlich haben wir eine Dentallösung zur Herstelllung von Abutmente fertiggestellt. Dabei handelt es sich um eine Maschine der neuesten Generation, die landesweit hohes Ansehen erregt hat. Geplant ist bei dieser Anwendung der Einsatz eines Smart-Miracle-Schaftfräsers von Mitsubishi Materials mit dem Durchmesser 0,5 mm.“ Weil Willemin-Macodel zudem Unternehmen überall in den USA mit Forschung und Entwicklung sowie Schulungsangeboten unterstützt, betont Davis: „Wenn ein Kunde nicht weiß, wie er ein Teil herstellen soll oder es schneller und kostengünstiger herstellen möchte, können wir einen robusteren Prozess mit höherer Kapazität liefern.“

Jim Davis, Willemin-Macodel

Hohe Qualität und Präzision garantieren Sicherheit

Mit fast 20 Jahren Erfahrung mit Langdrehmaschinen ist Jim Davis ein Experte auf seinem Gebiet. Wir fragten ihn, was er von den Werkzeugen von Mitsubishi Materials hält. „Kurz gesagt: Sie lassen unsere Maschinen gut aussehen“, erklärt er. „Die Werkzeuge ermöglichen es unseren Kollegen, schneller und mit höheren Drehzahlen zu arbeiten, weil die eingesetzten Substrate hitze- und verschleißfester, aber auch weniger bruchanfällig sind. Außerdem schneiden die Werkzeuge sauberer, der Rundlauf ist besser und die Schleifqualität höher, was für bessere Oberflächen sorgt. Bei anderen Schaftfräsern mussten wir die Schlicht-Bearbeitung wiederholen, um ein gutes Ergebnis zu erzielen. Mit Produkten von Mitsubishi Materials ist das nicht notwendig. Außerdem bietet das Unternehmen die besten Bohrer auf diesem Planeten“, fügt er dann noch hinzu. „Bei der Bearbeitung auf unseren CNC-Maschinen werden nach dem Bohren oft Bohrstangen oder Gewindefräser eingesetzt, um eine Bohrung fertigzustellen oder es in eine Gewindebohrung umzuwandeln. 
Ein billiger Bohrer bricht hier häufig ab und löst damit einen Dominoeffekt aus: Erst bricht der Bohrer, dann die Bohrstange und schließlich der Gewindefräser. Bleibt der Bohrer auch noch stecken, wird alles beschädigt. 
Das wird als „Unsetup“ bezeichnet. Ein hochwertiger Bohrer hat daher für uns höchste Priorität. Die Verwendung eines Qualitätsbohrers von Mitsubishi Materials ist eine preisgünstige Versicherung. Er wird halten. Und das ist ein gutes Gefühl.“

Hochpräzise Werkzeuge für die Qualitätserhöhung

Eine hohe Leistungsfähigkeit bei der Bearbeitung führt immer zu besseren Ergebnissen für den Patienten. 
Hat zum Beispiel ein Implantat eine hoch-wertigere Oberfläche, wird es vom Körper üblicherweise besser angenommen. Es taumelt weniger, was wiederum die Operationsdauer verkürzt und den Patienten weniger belastet. Mit anderen Worten: Eine schnellere Fertigung der Teile bei höherer Prozesssicherheit verbessert das Ergebnis. Zum Beitrag von Mitsubishi Materials für die Medizinindustrie sagt Jim Davis: „Die Medizinbranche ist nicht mit der Automobil- oder Luftfahrtindustrie zu vergleichen. In der Luftfahrtindustrie werden nicht selten mehrere hundert Werkzeuge am gleichen Teil eingesetzt, wobei immer der gleiche Werkzeugtyp Anwendung findet. Meist sind die Teile sehr groß. Die Automobilindustrie wiederum ist sehr schnell und braucht tendenziell pro Schicht einen Werkzeugwechsel. Die Medizinindustrie hingegen fertigt kleine Losgrößen, die mit demselben Werkzeug hergestellt werden. Sie produzieren 30 Teile hiervon, 20 davon und 15 von dem. Dies erfordert häufiges Umrüsten und zahlreiche unter-schiedliche Konfigurationen. Effektivität ist deshalb in der medizinischen Industrie oft wichtiger als Effizienz. Ein Werkzeug, von dem man weiß, dass es prozesssicher ist und sofort funktioniert, ohne dass erst die optimalen Einstellungen gefunden werden müssen, führt zu besseren Ergebnissen, da es gleich eingesetzt werden kann und so viel Zeit und Kosten spart. Wenn man 30 Teile herstellt und eine Minute pro Maschinenzyklus spart, sind das nur 30 Minuten für den gesamten Produktionslauf. Doch wenn das Einrichten einen ganzen Tag in Anspruch nimmt, macht das einen großen Unterschied. Die meisten Hersteller in den USA berechnen einen durch-schnittlichen Stundensatz von 300 $ und mehr, für Dentalprodukte sind es gar 750 $. Zeit ist Geld! Die meisten Werkzeuge der Konkurrenz müssen nach 100 Teilen gewechselt werden. Werkzeuge von Mitsubishi Materials hingegen sind erst nach 500 Teilen zu tauschen. Allein schon beim Werkzeugwechsel spart man so enorm Zeit. Werkzeuge von Mitsubishi Materials sind perfekt für die Fertigung von Kleinteilen, wo oft im Mikrometerbereich gearbeitet wird. Zur Orientierung: Ein Blatt Papier hat eine Stärke von 100 Mikrometern. Einige Teile müssen auf bis zu 10 Mikrometer genau gemessen und gefertigt werden. Dies erfordert ein sehr exaktes Vorgehen. So haben etwa Vorrichtungen viele kleine Löcher und Merkmale, die an allen wichtigen Punkten zu messen sind. Weil Präzision von größter Bedeutung ist, haben die Rasterqualität des Werkzeugs und die Qualität des Schafts einen erheblichen Einfluss auf die Güte des Endproduktes. Die hochpräzisen Werkzeuge von Mitsubishi Materials funktionieren sehr gut und tragen effektiv zur Verbesserung der Qualität unserer Arbeit bei.“

Medizinische Komponenten der Zukunft

„Die Feinschlichtbearbeitung wird in Zukunft erheblich zunehmen. 
Das Gleiche gilt für den 3D-Druck von Hüftgelenkpfannen – die Komponente von Hüftimplantaten, die das Kugelgelenk oder Acetabulum ersetzt. Seit Kurzem werden diese Pfannen auch sehr teuer im 3D Druckverfahren hergestellt. Bislang jedoch ermöglicht diese Technologie keine präzise Endbearbeitung. Künftig allerdings werden sich auch glatte, glänzende und präzise Teile mit 3D-Druckern herstellen lassen, und medizinische Komponenten werden zweifellos noch kleiner und genauer zu fertigen sein.“