Estabelecendo um processo de produção eficaz para bolas femorais

Após a retificação, uma operação de brunimento melhora o acabamento da superfície antes de uma operação de polimento final. Um processo automático de medição do rebolo ajuda a garantir que cada operação de brunimento comece a partir da posição de alimentação correta.
Crédito da foto:ANCA

Especialistas da indústria médica estimam que as cirurgias ortopédicas do quadril aumentarão a uma taxa de 5% ano a ano até 2026. Isso não é surpresa, dada a crescente população idosa em todo o mundo. Com esta tendência, surgirá uma demanda crescente por dispositivos e componentes para suportar esses procedimentos, bem como equipamentos para produzi-los. Um exemplo é o processo de usinagem ANCA para retificação de esferas femorais, desenvolvido em conjunto com o fabricante de rebolos Tyrolit. Diz-se que este processo oferece qualidade e consistência na bola femoral acabada, usando controle de máquina especializado e tecnologia na retificadora CNC linear ANCA MX7.

O desempenho eficaz das bolas femorais usadas em implantes de substituição do quadril exige consistência de redondeza, tamanho e acabamento superficial. Para conseguir isso, a ANCA desenvolveu um processo em sua máquina MX7 Linear que aplica uma série de operações sequenciais de retificação, brunimento e polimento final no mesmo envelope de trabalho. O resultado é um acabamento de superfície na esfera de menos de 0,01 mícron Ra e arredondamento da peça de menos de 3 mícrons.

O primeiro passo no processo é moer a peça inicial com precisão no tamanho. Usando rebolos de CBN chapeados, o excesso de material é removido da peça torneada. Essa operação facilita os processos a montante, relaxando as demandas de tolerância da peça durante a retificação.

Em seguida, há uma série de processos de brunimento fino que produzem melhorias incrementais no acabamento da superfície. Engenheiros de aplicação da ANCA e da Tyrolit se uniram para desenvolver um processo que fornece resultados de produção estáveis ​​na esfera femoral.

Embora as rodas Tyrolit tenham sido desenvolvidas especificamente para aplicações de esferas femorais, o desgaste ocorre naturalmente durante o processo de produção. De acordo com a ANCA, ela estava bem posicionada para enfrentar esse desafio, pois é projetista e fabricante de seus próprios motores lineares LinX, bem como do sistema de acionamento CNC e servo que controlam a máquina e o movimento do rebolo. Os engenheiros do sistema ANCA desenvolveram um novo algoritmo de controle para esta aplicação que permite ao operador programar as forças desejadas aplicadas pela roda de brunimento na esfera femoral. Com esta força programada, a roda alimenta a bola a uma taxa constante à medida que se desgasta. As três diferentes rodas Tyrolit usadas podem ser programadas com seu próprio parâmetro de força de retificação exclusivo para obter um acabamento de superfície espelhado e tolerância consistente de tamanho de peça.

Uma operação de polimento final oferece um acabamento espelhado em a superfície de trabalho da bola femoral. Crédito da foto:ANCA

Além disso, um processo automático de medição do rebolo foi desenvolvido para ajudar a garantir que cada operação de brunimento comece a partir da posição de alimentação correta. Diz-se que isso fornece consistência do processo, independentemente do desgaste da roda após cada operação de brunimento.

Uma operação de polimento final é o último passo, criando um acabamento espelhado na superfície de trabalho da bola. Isso é fundamental para garantir que o atrito mecânico e o desgaste sejam minimizados no implante final do quadril.
O acabamento da superfície das bolas acabadas é inferior a 0,01 mícron Ra. Crédito da foto:ANCA
O ANCA MX7 Linear possui um trocador de pacote de seis rodas que permite que todas as operações de retificação, brunimento e polimento sejam realizadas em uma única configuração. Além disso, as ferramentas usadas para a produção de esferas femorais podem ser facilmente alteradas para aplicações de fabricação de ferramentas de corte. Como resultado, em vez de adquirir uma máquina dedicada à produção de bolas femorais, os fabricantes podem usar sua máquina para outras aplicações de retificação CNC que complementam seu mercado e modelo de negócios. Por exemplo, a retificação de cortadores rotativos cirúrgicos, brocas e alargadores, bem como raspadores de quadril femoral, são todos possíveis na mesma máquina MX7 Linear.