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Alerte sur les prothèses de la hanche

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Le nombre d'opérations orthopédiques portant sur la hanche est prévu pour augmenter chaque année de 5 % jusqu'en 2026.  Rien de surprenant à cela, étant donné le vieillissement de la population mondiale.  Le fait s'accompagne donc d'une hausse de la demande d'outils et composants utiles à ces procédures.  Le processus de rectification des pivots fémoraux d'ANCA, développé aux côtés du fabricant de meules Tyrolit, garantit qualité et répétabilité des pivots finis grâce à un contrôle machine spécialisé et à la technologie d'application de la rectifieuse vedette du marché, la MX7 Linear CNC. 
 
Figure 1 : prothèse fémorale avec pivot

Les clients et marchés du secteur médical sont extrêmement sensibles à la qualité et à la répétabilité des produits.  C'est en particulier le cas des prothèses orthopédiques, destinées à être implantées définitivement dans notre corps.   Les clients des prothèses orthopédiques doivent par conséquent avoir une confiance absolue dans le produit, lequel repose intégralement sur le processus de fabrication.

Les performances des pivots fémoraux utilisés dans les prothèses de la hanche exigent un arrondi, des dimensions et un fini de surface qui représentent des critères essentiels de qualité. ANCA a pour cela développé pour sa machine MX7 Linear un processus qui permet d'appliquer différents types d'usinages, affinages et polissages.  Le résultat est un fini de surface du pivot <0,01µm Ra et un arrondi inférieur à 3µm.

 

Figure 2 : mesure du fini de surface du pivot <0,01micron Ra

La première étape du processus consiste à rectifier le composant initial aux dimensions requises. L'utilisation de meules revêtues de CBN permet d'éliminer le matériau en excès de l'ébauche.  Cette opération facilite les processus en amont en garantissant la tolérance requise de l'ébauche, que la MX7 ANCA rectifiera ensuite.
Une série de processus de polissage fin améliorera encore le fini de surface. Les ingénieurs application d'ANCA et le fabricant de meules Tyrolit ont développé en collaboration un processus assurant une production uniforme des pivots fémoraux. 

Les meules Tyrolit ont été spécialement développées pour les applications de pivots fémoraux, mais sont sujettes à une usure naturelle durant le processus de production. Étant concepteur et fabricant de ses moteurs linéaires LinX et du servomoteur contrôlant la machine et la meule, ANCA était particulièrement bien placé afin de relever ce défi.   Les ingénieurs système ANCA ont développé un tout nouvel algorithme pour cette application.  L'opérateur peut ainsi programmer la force appliquée par la meule d'affûtage sur le pivot fémoral.  Le contact entre la meule et le pivot est en conséquence constant et adapté à l'usure.  Les trois meules Tyrolit utilisées peuvent être configurées pour appliquer une force de rectification permettant un fini brillant et une tolérance dimensionnelle constante. 

Figure 3 : affûtage du pivot fémoral
 
La mesure automatique de la meule permet en outre de démarrer chaque opération d'affûtage à partir de la position initiale correcte.  La répétabilité du processus est donc garantie indépendamment de l'usure de la meule entraînée par chaque opération d'affûtage.

L'opération de polissage finale assure un fini brillant de la surface du pivot.   Ce fini est indispensable à réduire le frottement mécanique et l'usure de la prothèse implantée.

 
  
Figure 4: Avant-après du processus de production de pivot fémoral sur MX7 Linear

 
MX7 Linear d'ANCA s'est confirmée comme la machine parfaite pour cette application.  Le changeur six meules permet d'effectuer les opérations de rectification, affûtage et polissage en une seule étape.  En outre, les outils utilisés pour la production de pivots fémoraux peuvent être aisément remplacés pour les applications de fabrication d'outils de coupe.  En conséquence, l'achat d'une machine spéciale pour la production de pivots fémoraux n'est plus nécessaire, les machines pouvant être utilisées pour d'autres types de rectifications CNC.   La production d'outils de coupes rotatifs, forets et alésoirs à usage chirurgical ainsi que de râpes fémorales peut s'effectuer sur la même machine MX7 Linear et renforcer ainsi votre présence sur le marché orthopédique.
 
 

1 décembre 2021