Vorrichtungen, Halterungen und Mess-Schablonen in der Herstellung von Prototypen und Kleinserien für Teile für die Luft- und Raumfahrt oder die Medizinindustrie

Frästeil aus Titan
Frästeil mit hoher Oberflächengüte aus Titan

Passgenaue Prototypen und Kleinserien mit hoher Oberflächengüte aus Titan werden bei Gloss Matrix GmbH hergestellt

Wegen ihrer positiven Eigenschaften sind reines Titan sowie einige Titanlegierungen für technische Anwendungen und insbesondere im medizinischen Bereich ganz besonders geeignet.

In vielen Fällen müssen Knochendefekte durch ein Implantat ersetzt werden, dass sicher und stabil ist und dauerhaft die Funktion des defekten Knochens unterstützt. Titan bietet sich als Werkstoff aufgrund des Zusammenspiels von hoher Festigkeit, geringer Dichte, die geringer Wärmeleitfähigkeit sowie minimaler thermischer Ausdehnung an. Titan ist korrosionsbeständig, sehr gering toxisch gegenüber Flüssigkeiten im menschlichen Körper, sehr leicht und sehr gering wärmeleitend. Da sich auf der Oberfläche eines Titanimplantates eine Titanoxidschicht bindet, wird das Einwachsen von Knochenzellen und Blutgefäßen gefördert. Die Folge ist eine zuverlässige Verbindung zwischen dem gesunden und dem Kunstknochen. Allergische Reaktionen werden dadurch verhindert. Diese besonderen Eigenschaften von Titan wirken sich in der medizinischen Anwendung günstig aus.

Die medizinische Anwendung von Titan als Werkstoff weitet sich laufend aus, es werden permanent neue Anwendungsmöglichkeiten im menschlichen Körper erschlossen. Aus Titan gefertigte Teile werden für Pins, Schrauben, Drähte und Stäbe, Platten, Gitter und Käfige bis hin zu beweglichen Teilen mit Gelenken wie Ersatz für Finger oder Zehen eingesetzt. Knochen und Gelenke aus gefrästen Titanteilen und Titanbaugruppen zu ersetzen ist eine komplexe Aufgabe, dennoch sind Implantate aus Titan sind aus der Chirurgie, Orthopädie oder Zahnmedizin nicht mehr wegzudenken.

Titan hat sich in vielen Fälle auch als Werkstoff für Instrumente, Werkzeuge, Geräte, Schablonen, Mess-Schablonen und Vorrichtungen durchgesetzt. In diesem Zusammenhang werden die hohe Festigkeit, die geringe Dichte und resultierend das geringe Gewicht, die Korrosionsbeständigkeit,  die nicht-reflektierende Oberfläche sowie die unmagnetische Eigenschaft von Titan geschätzt. Daher werden Pinzetten, Retractors, Nadeln und Micronadeln sowie Halter, Scheren, Scaler, Bohrer, Elektroden und Clips bevorzugt aus Titan eingesetzt. Operateure und Lehrkräfte setzen Vorrichtungen, Halterungen, Lehren und Mess-Schablonen aus Titan ein. Produkte aus Titan werden auch in der Luft- und Raumfahrt sowie der optischen  und der elektronischen Industrie eingesetzt.

Die Nachfrage nach Produkten, die aus Titan gefertigt sind, steigt permanent. Die Verarbeitung von Titanmetall lag von ungefähr 20 Jahren bei rund 60.000 t weltweit. Mittlerweile geht man von jährlichen Verbrauchsmengen von ungefähr 300.000 t weltweit aus. Als Treiber des Wachstums werden vor allem USA, Westeuropa und China angesehen.

Titan stellt besondere Anforderungen an die Bearbeitung.

In der zerspannenden Bearbeitung von Komponenten aus Titan müssen die Werkzeuge und die Bearbeitungsparameter angepasst werden. Beim Drehen und Fräsen kann sich die Neigung von Titan zur Kaltverfestigung auswirken. Eine hohe Reibung an der Schneide kann dazu führen, dass das Werkzeug rasch stumpf wird. Scharfe Werkzeuge, richtige Schnittparameter und gewünschte Spanbildung sind qualitätswirksame Parameter. Härte der Werkzeuge und Hitzebeständigkeit der Beschichtung und des Werkstoffs müssen angepasst sein. Es gibt eine Tendenz zu Schneidkantausbrüchen beim Ein- und Austritt des Werkzeugs. Dies kann durch die richtige Werkzeugauswahl und die optimalen Bearbeitungsparameter vermieden werden. Die Zufuhr von Kühlmitteln muss aufgrund der metallurgischen Eigenschaften der Titanlegierungen optimiert werden. Die Eigenschaften von Titan ihn ihrer Kombination führen zu besonderer Elastizität oder Zugfestigkeit, die beim Fräsen oder Drehen berücksichtigt werden müssen. Wenn  Fräsen und Abstechen von Titanteilen wirtschaftlich, also mit hohen Werkzeugstandzeiten und maximalen Vorschüben erfolgen soll, und hohe Oberflächengüten und Maßhaltigkeit eingehalten werden sollen, spielen auch Zerspannungswerkzeuge eine wichtige Rolle.

Wir kennen diese Anforderungen und Zusammenhänge und berücksichtigen diese in der Optimierung der Bearbeitung. Weil wir uns auf die zerspanende Herstellung von Vorrichtungen, Mess-Schablonen und Halterungen konzentrieren, ist eine passgenaue, wirtschaftliche und terminlich sichere Herstellung gegeben. Dadurch erreichen wir eine präzise Widerholgenauigkeit, angefangen von den ersten Prototypen bis zur Kleinserie.

“Weil wir uns auf die zerspanende Herstellung von Vorrichtungen, Mess-Schablonen und Halterungen konzentrieren, ist eine passgenaue, wirtschaftliche und terminlich sichere Herstellung gegeben. ”

Matthias Gloß, Gloss Matrix

Wir liefern Prototypen und Kleinserien aus Blockmaterial von Wurmberg aus in den Großraum Stuttgart, nach Bayern, Nordrhein-Westfalen und Europa.

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