Verbesserte Qualität

Nassbearbeitung von CFK in der Medizintechnik

| Autor / Redakteur: Nadja Hofer / Anne Richter

Nasszerspanung von CFK hat vor allem in der Medizintechnik viele Vorteile – neben den gesundheitlichen Aspekten erreicht Moll Engineering eine bessere Teilereinigung und eine hohe Oberflächengüte.
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Nasszerspanung von CFK hat vor allem in der Medizintechnik viele Vorteile – neben den gesundheitlichen Aspekten erreicht Moll Engineering eine bessere Teilereinigung und eine hohe Oberflächengüte. (Bild: Moll Engineering)

Nassbearbeitung von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) mit Blaser-Kühlschmierstoffen (KSS) bedeutet für den Anwender Moll Engineering in erster Linie eine bessere Teilereinigung und hohe Oberflächengüte. Beides sind enorm wichtige Elemente in der Medizintechnik.

Die Kühl- und Schmierwirkung des KSS, kombiniert mit einem veränderten Trennprinzip der Fasern, bietet eine valable Alternative zur Trockenbearbeitung. Ein Grossteil der spanenden Bearbeitung findet bisher ohne den Einsatz von KSS statt. Dies trifft jedoch nicht auf Moll Engineering zu. Seit 1998 steht Moll Engineering in Lübeck für höchste Qualität in der Verarbeitung moderner Werkstoffe und bietet seinen Kunden optimale Lösungen. Der Verarbeitungsspezialist stellt im Auftrag führender Medizintechnikunternehmen erfolgreich Bohrschablonen für die Traumachirurgie her und verfügt auf diesem Gebiet über jahrelange Erfahrung. Das Schwesterunternehmen Wenglon in Dobra (Polen) hat die Produktion im November 2013 aufgenommen. 2000 m2 Hallen- und Werkstattfläche bieten dem modernen Maschinenpark ausreichend Platz. Durch die grosszügige Gestaltung konnten Produktionsprozesse optimal abgebildet und Wege verkürzt werden. Eine entsprechende Anordnung von Mess​plätzen gewährleistet eine effektive Verzahnung von Produktion und Qualitätssicherung.

Vorteile der Nasszerspanung

«Wir fertigen seit rund 20 Jahren Teile für die Medizintechnik. Die Trockenbearbeitung von CFK war nur zu Beginn ein Thema für uns», erklärt Stefan Moll, Mitbegründer von Moll Engineering. Rasch ist der Verarbeitungsspezialist dann auf die Nassbearbeitung umgestiegen, denn die gesundheitsschädlichen Stäube bei der CFK-Verarbeitung werden nur bei der Nasszerspanung gebunden. Selbst die Staubabsauganlage war bei der Trockenbearbeitung schnell an ihre Grenzen gestossen. Dieser Vorteil sei ausschlaggebend gewesen, neben der Bestrebung, höhere Werkzeugstandzeiten zu erreichen, meinte er.

Die staubbindende Wirkung von KSS konnte in einem experimentellen Versuch am Fraunhofer IPA nachgewiesen werden. Die Stäube werden in (A-) alveolengängige oder (E-) einatembare Staubfraktionen unterteilt. Alveolare Partikel sind so klein, dass sie bis in die Lungenbläschen vordringen können. Für Stäube ohne spezielle toxische Wirkung gibt es allgemeine Obergrenzen für die A- und E-Fraktion. Für die A-Fraktion liegt der Grenzwert bei 1,25 mg/m³, für den E-Staub bei 10 mg/m³. Hierzu fanden Partikelmessungen in einem CNC-Bearbeitungsraum für trocken- und nassgefräste CFK-Proben statt. Im Vergleich zum Trockenverfahren konnten die erlaubten Partikelgrenzwerte mit Hilfe einer Überflutungskühlung dauerhaft eingehalten werden.

Geeignete Werkzeuge für die CFK-Bearbeitung

«Die Werkzeuge für die CFK-Bearbeitung haben sich über die Jahre weiterentwickelt. Zu Beginn war es schwierig, geeignete Werkzeuge für die CFK-Bearbeitung zu bekommen. Mittlerweile ist der Markt jedoch mit PKD-Werkzeugen überflutet. Für uns ist eine hohe und gleichbleibende Oberflächenqualität ausschlaggebend bei der Werkzeugwahl», erklärt Moll die Situation. Angestrebt werden verlängerte Werkzeugstandzeiten wie auch eine höhere Produktivität. Ziele, auf welche auch Betriebe im Bereich der Metallverarbeitung hinarbeiten.

Zusammenarbeit mit Blaser Swisslube mit Rezepturgarantie

Im Frühjahr 2015 kam es zum ersten Kontakt zwischen Moll Engineering und Blaser Swisslube. Moll war zu dieser Zeit auf der Suche nach einem neuen Kühlschmierstoffpartner. Wichtig für Moll war, dass der künftige Lieferant eine Rezepturgarantie vorlegen konnte, was in der Medizintechnik eine übliche Anforderung ist. Blaser Swisslube überzeugte mit ihrem Know-how und ihrem Service vor Ort. «Die Kühlschmierstofflösung von Blaser erzielt optimale Resultate und ist auf unsere Bedürfnisse abgestimmt», erläutert Moll. Dem renommierten Medizintechnikhersteller konnte nachweislich mit Labortests belegt werden, dass er weiterhin mit der gleichbleibenden Produktequalität rechnen kann. Seit der Umstellung auf den Blaser-Kühlschmierstoff verzeichnet Moll zudem deutlich sauberere Maschinen. «Wir freuen uns auf die weitere Zusammenarbeit mit Blaser», schliesst Moll. Denn auf den Lorbeeren ausruhen will man sich nicht. In Zukunft ist Moll bestrebt, die Standzeit des Kühlschmierstoffes weiter zu optimieren. Mit ihrem flüssigen Werkzeug will Blaser Swisslube die Produktivität, Wirtschaftlichkeit und Bearbeitungsqualität und damit auch die Wettbewerbsfähigkeit ihrer Kunden nachhaltig erhöhen. SMM

Ergänzendes zum Thema
 
«... den Prozess einer Tieflochbohrung von 3 Minuten auf 10 Sekunden reduziert.»
Kurzinterview mit Niklaus Allemann, Verkaufsleiter Blaser Swisslube

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