Schmieden in der Medizinindustrie

Fortschritte in der Medizintechnik beleben die Bemühungen, die schwierigsten Gesundheitsprobleme anzugehen. Mit immer ausgefeilteren elektronischen und mechanischen Lösungen wächst die Nachfrage nach Herstellern, die höchste Präzision und Haltbarkeit erreichen können.

Das Gesenkschmieden von Aluminium ist ein idealer Umformprozess für die externe Medizintechnik wie Prothesen, Zahnspangen und Maschinenventile. Es handelt sich um eine hervorragende Methode zum Erstellen einfacher bis komplexer Teile mit sicherer und effektiver Funktionalität.

Schmieden, Gießen und Bearbeiten sind Metallumformprozesse mit deutlichen Vorteilen und Anwendungen. Für die industrielle Herstellung von Präzisionsmetallbauteilen bietet das Gesenkschmieden Vorteile gegenüber dem Gießen und der spanenden Bearbeitung.

Beim Gießen schmelzen leistungsstarke Öfen das Metall in einen flüssigen Zustand. Anschließend wird das flüssige Metall in die Form des gewünschten Bauteils in den Hohlraum einer Form gegossen. Nach dem Abkühlen wird das Gussstück aus der Form ausgeworfen.

Bei der Bearbeitung werden Schneid- und Bohrmaschinen eingesetzt, um das Ausgangsmaterial in seine endgültige Form zu schneiden. Schmiede- und Gussteile werden häufig bearbeitet, um perfekt ebene Oberflächen oder Bohrlöcher zu erzeugen. Maschinenwerkstätten können Bauteile auch ohne Zuhilfenahme anderer Methoden vollständig aus Rohmaterial formen.

Beim Schmieden wird Metall durch Hitze und Krafteinwirkung geformt. Beim Gesenkschmieden öffnet und schließt eine Presse ein Gesenk mit einem Hohlraum, der der Geometrie des Teils entspricht. Die Kraft der Presse schließt die Matrizen zusammen und bringt den erhitzten Barren in die Form des Teils.

Im Vergleich zum Gießen und Bearbeiten führt das Gesenkschmieden zu Bauteilen mit höherer Festigkeit, weniger Fehlern und höherer Effizienz.

Die meisten gewöhnlichen Metalle bilden mikroskopisch kleine Körner aus fest verbundenen Molekülen. Die Wechselwirkung zwischen den Körnern verändert die Leistung von Metallkomponenten drastisch. Beim Schmieden entsteht eine komplexe Kornstruktur, wodurch Teile stärker sind als Gussteile und bearbeitete Komponenten. Im Vergleich dazu entsteht beim Gießen eine zufällige Kornstruktur, und vollständig bearbeitete Komponenten weisen Schwachstellen auf, an denen Schneidwerkzeuge die Maserung zerschneiden.

Schmiedeteile sind weniger fehleranfällig als Gussteile. Beim Gießen wird durch die Turbulenzen des geschmolzenen Metalls, das in die Form strömt, Luft eingeschlossen. Die eingeschlossene Luft erzeugt Vertiefungen und Hohlräume in der inneren Struktur des Gussteils, die die strukturelle Integrität des Teils gefährden können. Durch den Schmiedeprozess schmilzt das Metall nie, wodurch die Möglichkeit dieser Mängel ausgeschlossen ist.

Schmieden kann ein effizienteres Verfahren zur Umformung von Metallkomponenten sein. Eine effiziente Schmiedeproduktionslinie kann Komponenten schnell zu einer nahezu fertigen Teilegeometrie formen. Durch das Schmieden von Bauteilen kann auch die für die Herstellung des endgültigen Teils erforderliche Bearbeitung erheblich reduziert werden.

Die Festigkeit, Qualität und Produktionseffizienz geschmiedeter Komponenten macht sie gegossenen und bearbeiteten Teilen überlegen. Schmiedeteile aus Aluminium bieten zusätzliche Vorteile für die Herstellung medizinischer Geräte.

Für die Patientensicherheit müssen Hersteller medizinische Geräte mit absoluter Präzision herstellen. Beispielsweise verfügen Prothesen und Stützgelenke über viele bewegliche Teile, die erhebliche Beschwerden verursachen können, wenn sie nicht richtig funktionieren. Ventile medizinischer Geräte können bei Ausfall zu bleibenden Verletzungen oder sogar zum Tod führen.

Das Gesenkschmieden von Aluminium ist das ideale Verfahren zur Herstellung von Teilen für medizinische Geräte. Das Schmieden von Aluminium erfüllt die genauen Anforderungen an Gerätefestigkeit, Gewicht und Qualität und sorgt gleichzeitig für eine schnelle Markteinführung.

Aluminiumschmiedeteile weisen ein unübertroffenes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht auf. Mit einer Dichte, die ein Drittel der von Stahl beträgt, können Aluminiumlegierungen eine ähnliche Festigkeit und Haltbarkeit bei einem Drittel des Gesamtgewichts bieten. Dies gilt selbst bei der Bildung der komplexesten Formen.

Medizinische Komponenten wie Ventile und andere Druckanschlüsse müssen einen konstanten Druck aufrechterhalten. Andernfalls ist die Patientensicherheit gefährdet. Das Schmieden von Aluminium bietet im Vergleich zu anderen Metallumformverfahren überlegene Materialeigenschaften, reduziert den Verschleiß und verlängert die Lebensdauer der Komponenten. Wenn der Schmiedeprozess Datenüberwachungsfunktionen umfasst, ist die Möglichkeit von Fehlern nahezu ausgeschlossen.

Zeitersparnis ist in der medizinischen Fertigung von entscheidender Bedeutung, da eine langsame Produktion Leben kosten kann. Durch Schmieden und Nachbearbeiten von Aluminium können Geräte schnell hergestellt werden. Schmiedeproduktionslinien können eine Komponente in Sekundenschnelle vom Rohling bis zur Fertigteilgeometrie verarbeiten. Der Gesamtprozess ist sehr effizient und verkürzt die Gesamtdurchlaufzeit vom Rohmaterial bis zum fertigen Teil erheblich.

Schmieden ist eines der ältesten Verfahren der Metallumformung. Heutzutage sind zum Schmieden tonnenschwere Pressen, Krafthämmer und Datenüberwachungsfunktionen erforderlich. Datengesteuertes Schmieden optimiert den uralten Prozess durch den Einsatz hochentwickelter Technologie, um ihn von Anfang bis Ende zu überwachen und zu steuern. Patienten profitieren von konsistenteren, qualitativ hochwertigeren Medizinprodukten, während Hersteller von Zeit- und Kosteneinsparungen profitieren.

Beim datengesteuerten Schmieden kommt Design-Engineering-Technologie zum Einsatz. Ingenieure verwenden Softwareanwendungen, um die äußere Form und die innere Struktur der Komponenten unabhängig von der Komplexität zu modellieren. Dies ermöglicht die Zusammenarbeit mit medizinischen Experten, um das bestmögliche Teil herzustellen.

Durch die Modellierung können Ingenieure Empfehlungen zur Optimierung des Schmiedeteils für eine möglichst effiziente Verarbeitung abgeben. Außerdem können Ingenieure damit den Materialfluss in den Schmiedewerkzeugen simulieren, um unbeabsichtigte Probleme vorherzusagen und zu verhindern.

Ein weiterer Vorteil des datengesteuerten Schmiedens sind die Kosten- und Zeiteinsparungen durch eine endnetznahe Produktion. Bei der Near-Net-Produktion wird ein Schmiedeteil so konstruiert, dass es der endgültigen Form so nahe wie möglich kommt. Es reduziert Materialkosten und Herstellungszeit, was Wartezeiten und Gesamtkosten für medizinische Geräte senkt.

Geschmiedete Bauteile verlassen das Gesenk mit einer glatten Oberfläche und haben die endgültige oder nahezu endgültige Form. Möglicherweise ist nur eine minimale Bearbeitung erforderlich, um das endgültige Teiledesign zu erreichen. Beim Gießen entsteht in der Regel eine rauere Oberflächenbeschaffenheit, die möglicherweise nachträgliche Bearbeitungen erfordert, um die gewünschte Beschaffenheit zu erreichen.

Seit seiner Gründung im Jahr 1923 hat Anchor Harvey eine jahrhundertelange Tradition in den Bereichen Präzisionsfertigung, Ingenieurwesen und Lieferkettenmanagement aufgebaut.

Seit mehr als 30 Jahren verlassen sich führende Medizintechnikanbieter, Hersteller von Gesundheitsgeräten und Ausrüstungslieferanten auf die Schmiedeteile von Anchor Harvey. Hersteller medizinischer Geräte arbeiten mit Anchor Harvey zusammen, um Folgendes zu schmieden:

Beständigkeit, Effizienz und Fachwissen definieren The Anchor Harvey Way und nutzen die Leistungsfähigkeit der Technologie, um jeden Schritt des Aluminiumschmiedeprozesses zu kontrollieren und so die Konsistenz von 10 bis 1.000.000+ Teilen sicherzustellen. Seine Ingenieure arbeiten mit Kunden zusammen, um genau die Form zu entwerfen, die sie benötigen, vom vollständigen 3D-Modell bis zur groben Serviettenskizze. Während der Teilebearbeitung überwachen Steuerungssoftware und Robotik die gesamte Produktion. Das Ergebnis ist Effizienz, die den Kunden hilft, unübertroffene Vorlaufzeiten und Markteinführungszeiten zu erreichen.

Bei Anchor Harvey trägt das Schmieden von Aluminium dazu bei, die größten gesundheitlichen Herausforderungen von heute zu lösen und die Behandlungsergebnisse für die Patienten zu verbessern. Jede medizinische Komponente, die das Unternehmen herstellt, profitiert von jahrzehntelanger Erfahrung, der Entwicklung datengesteuerter Technologien sowie den Fähigkeiten und der Kompetenz eines weltweiten Branchenführers.

Daten helfen Schmiedezulieferern auch dabei, konsistente und qualitativ hochwertige Produkte mit weniger Teileausfällen und Patientenkomplikationen zu liefern.

Computergesteuerte Schmieden und integrierte Überwachungssysteme können während der gesamten Produktion konstante Drücke und Temperaturen aufrechterhalten. Durch die Identifizierung und Korrektur möglicher Prozessabweichungen in der Produktionslinie minimiert die Schmiedetechnologie Produktverluste und maximiert die Anlagenverfügbarkeit.

Durch die genaue Datenüberwachung in Echtzeit können Bediener auf Prozessschwankungen reagieren, bevor Teile außerhalb der Spezifikation liegen. Überwachungssysteme und äußerst präzise Prüfwerkzeuge erkennen unvorhergesehene Probleme, bevor fehlerhafte Teile hergestellt werden.

Mit konsistenten, fehlerfreien Teilen können Hersteller medizinischer Geräte sicher sein, dass sie Komplikationen für den Patienten minimieren. Der Ausfall oder die fehlerhafte Leistung einer medizinischen Komponente kann für einen Patienten, der auf eine Zahnspange, eine Prothese oder eine lebenserhaltende Maschine angewiesen ist, katastrophale Folgen haben. Datengesteuerte Schmiedeteile helfen Herstellern medizinischer Geräte, eine nahezu perfekte Produktkonsistenz zu erreichen.

Über den Autor: Kerry Kubatzke ist der leitende Vertriebsleiter bei Anchor Harvey und kann unter 888.367.4464 oder unter [email protected] erreicht werden.

Anker Harveyhttps://www.anchorharvey.com

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