Il bollettino E The Sharp Gennaio 2025

Guidata dal motto "Semplificare gli utensili per aumentare la produttività", Tru-Edge (St. Henry, Ohio, USA) è da tempo leader nella produzione e riaffilatura di utensili cilindrici speciali per diversi settori, tra cui quello aerospaziale e automobilistico. Il suo successo in questi settori deriva dalla competenza nell'affilatura del metallo duro a tolleranza ristretta, da un team esperto di progettazione di utensili e da uno staff tecnico di vendita che sa come risolvere i problemi "al mandrino". Pur portando avanti questa tradizione dal 1996, nel 2007 hanno aggiunto una nuova specializzazione.

Quell'anno, diversi grandi clienti ortopedici dell'area di Warsaw, Indiana, hanno stipulato un contratto con Tru-Edge per la produzione di brocce per femori, raspe ossee, punte per innesto osseo, alesatori e maschi. Tutti utensili in acciaio inossidabile con geometrie completamente diverse rispetto agli utensili da taglio in metallo che erano abituati a produrre. Il team ha accettato la sfida e ne ha fatto una parte fondamentale dell'attività di Tru-Edge, ottenendo le certificazioni ISO 9001 e ISO 13485 e adattandosi alle mutevoli richieste dei clienti negli anni successivi. Il vicepresidente Brian Hackman ha riferito che gli strumenti chirurgici rappresentano oggi il 10% delle vendite totali, anche se l'azienda continua a crescere rapidamente.
 

Le affilatrici completamente automatizzate e i pallet colmi di utensili offrono una finestra sulla partnership di lunga data tra ANCA e Tru-Edge

Rimanere con le macchine ANCA

Fin dal principio, le affilatrici ANCA hanno rappresentato il corredo tecnologico di Tru-Edge, per la loro flessibilità intrinseca le ha rese perfette per la nuova linea di business. Hackman ha raccontato che per i primi 14 anni circa, i contratti prevedevano soprattutto utensili riutilizzabili, con il cliente finale costituito da grandi ospedali in grado di sterilizzare gli strumenti.

"Volevano che gli utensili fossero il più possibile attraenti dal punto di vista visivo", dice Hackman, e gli utensili prodotti da Tru-Edge "avevano un aspetto simile a un gioiello, grazie alla finitura superficiale altamente lucida e alle geometrie complesse. Le diverse sfaccettature e i rilievi che vi si possono affilare scintillano letteralmente". Ottimizzando le mole, le velocità e gli avanzamenti delle macchine ANCA TX, MX e FX, Hackman ha detto che Tru-Edge è stata anche in grado di fornire una finitura priva di bave che ha praticamente eliminato la necessità di una post-lavorazione. Questo ha contribuito a incrementare il business e a ottenere un premio dall'associazione manifatturiera regionale nel 2018. 

Hackman ha attribuito il successo in parte alle innovazioni del software Toolroom di ANCA e all'incorporazione dei motori lineari. Rick Brunswick, responsabile dell'ingegneria di Tru-Edge, ha indicato nelle capacità di ravvivatura delle mole in-process di ANCA un ingrediente chiave per mantenere tolleranze di forma ristrette, soprattutto sui maschi medicali, riducendo al contempo il tempo di ciclo e il numero di operazioni. Ha aggiunto che preferiscono l'approccio di ANCA di equipaggiare una macchina con un rullo di ravvivatura di grandi dimensioni (250 mm ø) intorno al mandrino portapezzo, piuttosto che il ravvivatore opzionale montato lateralmente. "Dura molto più a lungo, perché il rullo diamantato di ravvivatura ha uno sviluppo maggiore rispetto a un rullo di ravvivatura più piccolo montato lateralmente".
 

La rapidità dell'automazione è uno dei motivi per cui Tru-Edge rende felici i suoi clienti del settore medicale. Qui un robot di presa su un ANCA MX7 rimuove uno strumento chirurgico finito appena prima che il suo gemello si abbassi per caricare il pezzo grezzo successivo.
 

Soluzioni di automazione

Entro il 2020, ha riferito Hackman, le richieste dei clienti hanno iniziato a spostarsi drasticamente verso gli utensili monouso, a causa di una corrispondente esplosione del numero di interventi chirurgici ortopedici effettuati in piccoli centri medici ambulatoriali, strutture generalmente di proprietà dei medici. Come ha spiegato Hackman, la richiesta di un utensile più semplice e funzionale al costo più basso ha sostituito l'esigenza di un oggetto da esposizione. Pertanto, il materiale principale è passato dall'acciaio inossidabile 17-4 a vari altri tipi, come il 455, il 465 e così via, che hanno "una finitura superficiale diversa e tendono a produrre più bave, quindi occorre più tempo per sbavare i pezzi".

Come ci si poteva aspettare, il passaggio agli strumenti monouso ha fatto aumentare i volumi di produzione in modo esponenziale. Come ha riassunto Hackman, "dieci anni fa facevamo ordini da sei, otto e dieci pezzi. Lo scorso luglio abbiamo avuto un ordine di 11.000 pezzi... Abbiamo ancora la tecnologia, l'innovazione e il know-how per fornire un pezzo senza bave e ben rifinito. Ma ora dobbiamo produrne a migliaia, invece che a cinque e sei".

Ancora una volta, ANCA ha soddisfatto le esigenze. Ad esempio, con i caricatori robotizzati e il cambio automatico delle ruote da un carosello a 6 posizioni sulle loro macchine MX, Tru-Edge è in grado di lavorare senza luci. Un altro fattore che ha contribuito è il cavalletto mobile, che si trova su quello che ANCA chiama l'asse P. Come ha spiegato Brunswick, gli utensili chirurgici lunghi e sottili tendono a incurvarsi, ma Tru-Edge ha sviluppato boccole specifiche per il pezzo che, insieme al poggiapiedi, costringono l'utensile a un assetto perfettamente rettilineo per l'affilatura. Hackman ha dichiarato che un singolo MX può produrre 5.000 punte chirurgiche di piccolo diametro al mese.

L'automatizzazione della produzione di raspe femorali comporta in genere un mandrino a pinza automatico e una contropunta rotante per fissare l'altra estremità. Come dice Hackman, queste raspe variano molto. "Alcune sono lunghe, sottili e molto concentriche. Altre sono più storte, come le zampe di un cane. Per questo motivo abbiamo dovuto sviluppare un'attrezzatura specifica per la contropunta, che permettesse di mantenere al centro le diverse forme". (Tru-Edge produce le proprie attrezzature presso una consociata, MetalCut Tool Services, a Dayton, Ohio).

Questi pezzi sono in genere progettati in Siemens NX e ANCA fornisce un post-processore per creare i movimenti macchina necessari. Dopo aver importato questo file, ANCAam offre all'operatore la possibilità di gestire parametri di processo specifici, come velocità e avanzamenti, offset, selezione delle mole e cicli di ravvivatura. Mentre il pacchetto CIM-3D di ANCA offre una simulazione completa per verificare il movimento di rettifica e confrontare il pezzo previsto con il modello originale.

In breve, con l'ingegneria, la progettazione e la produzione sotto lo stesso tetto, Tru-Edge ha sfruttato la partnership con ANCA per ridurre i tempi di ciclo, eliminare le difficoltà della catena di fornitura e ridurre il costo totale di proprietà degli utenti finali.

Tru-Edge si affida al sistema di guida ANCA e alle boccole specifiche del pezzo per mantenere gli utensili perfettamente diritti durante l'affilatura.
 

Un futuro luminoso

Hackman prevede una crescita continua del mercato degli strumenti medicali con l'invecchiamento dei baby boomer e la tendenza dei pazienti a rivolgersi a centri chirurgici più piccoli. Ritiene che l'adozione dell'automazione da parte di Tru-Edge la posizioni come "il principale fornitore del settore per questa nicchia di mercato". Infatti, ha aggiunto, i loro clienti ortopedici hanno fatto di Tru-Edge il loro unico fornitore per la rettifica degli strumenti.

Su questa linea, Hackman ha detto che il prossimo progetto di Tru-Edge è quello di automatizzare ulteriormente la produzione di raspe ossee. Questo passo avanti farebbe crescere l'attività medicale dell'azienda del 10-15%, ha spiegato Hackman, eliminando la necessità di acquistare altre 4 macchine e di assumere personale a sufficienza per caricare a mano questi pezzi complessi nell'attuale mercato del lavoro.

Il futuro di Tru-Edge è roseo perché l'azienda ha ampliato le proprie capacità e gestito la crescita con precisione chirurgica.
 

Gli utensili per la lavorazione dei metalli, come questa fresa a candela in metallo duro, rappresentano la maggior parte della produzione di Tru-Edge.
 

5 marzo 2024