Juli 2012: High-Tech Diamantwerkzeuge in der Medizintechnick

07-2012-diamantwerkzeugDiamant- und Bornitridschleifwerkzeuge der Günter Effgen GmbH, Herrstein, finden zunehmend Anwendungen bei keramischen oder metallischen Werkstoffen in der Medizintechnik. Generell ist der Bereich Medizintechnik ein schnell wachsender Markt, die Zahl der Hüftgelenk- und Kniegelenkoperationen steigt stetig von Jahr zu Jahr. Auch im Dentalbereich erfordert der Kostendruck unter anderem preisgünstigere Alternativen bei der Herstellung von Implantaten.

In der Zahnheilkunde werden patientenindividuelle vollkeramische Restaurationen mit einer Genauigkeit im tausendstel Millimeterbereich hergestellt. Nach optisch ermittelten und anschließend digitalisierten Vorgaben erstellen Schleifautomaten mit hochpräzisen Diamant-Profilschleifstiften innerhalb von 10 Minuten angepasste Inlays und Kronen bzw. innerhalb von 30 Minuten mehrzahnige Brücken. Die farblich an die Zähne des Patienten angestimmten Implantate bestehen aus keramischen Materialien wie Feldspalt-/Glas Keramik oder Zirkonoxid. Ebenfalls aus Hochleistungskeramiken wie Aluminiumoxid oder Zirkonoxid werden künstliche Hüftgelenkkugeln gefertigt. Ihre chemische Beständigkeit und das ausgezeichnete Verschleißverhalten haben sie zu bewährten Werkstoffen in der Gelenkendoprothetik gemacht. Auch bei dieser Anwendungen werden an das Diamant-Schleifwerkzeug hohe Anforderungen bezüglich Präzision und Profilhaltigkeit gestellt.

Bei schwerer Arthrose kann das Kniegelenk durch ein künstliches Gelenk ersetzt werden. Bei dieser Operation werden am Oberschenkel und am Unterschenkel die abgenützten Anteile entfernt und durch einen künstlichen Teil aus Metall ersetzt. Als Gleitfläche wird eine Schicht Kunststoff dazwischen gelagert. Die Komponenten, die direkt mit dem Knochen in Berührung kommen sind aus Titan, für die Gleitflächen ist dieses Metall zu weich, dort findet eine Cobalt - Chrom Legierung Anwendung. Für die bei der Fertigung der Metallplatte des Unterschenkels eingesetzten Diamant- Polierwerkzeuge erhielt Effgen 2008 den Innovationspreis Rheinland-Pfalz. Bei orthopädischen Operationen finden unterschiedliche Knochenbohrer und Knochensägen Anwendung. Diese Werkzeuge sind müssen rostfrei sein und sind daher aus gehärtetem Edelstahl hergestellt. Hohe Anforderungen an die Geometrien der Schneiden erfordern bei der Herstellung für den Bearbeitungsschritt Schleifen den Einsatz von Profilschleifscheiben mit Bornitrid. Kubisches Bornitrid ist ein rein synthetischer Werkstoff und ist bei der Bearbeitung von Eisenwerkstoffen aufgrund seiner besseren thermischen und chemischen Beständigkeit dem Diamant überlegen.

 
 

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