El Boletín Junio 2021

El crecimiento en el mercado global de dispositivos ortopédicos, ofrece una atractiva estrategia de diversificación para la industria del corte de herramientas CNC

 
The global impacts of COVID-19 are numerous and continue to affect people in ways that are unexpected. Stemming from this, the crisis response from the healthcare system in maLos impactos globales del COVID-19 son numerosos y continúan afectando de formas inesperadas a las personas. A raíz de esto, y como respuesta a la crisis en el sistema de salud, muchos países tomaron la necesaria decisión de detener todos los procedimientos que no fueran de emergencia y así poder redirigir los recursos hacia los crecientes casos de COVID. Si bien el sistema de salud continúa enfrentándose a los desafíos que trajo la pandemia, muchas instituciones buscan aumentar la cirugía electiva para abordar el atraso; eso sí, con una planificación cuidadosa.

Solo en el Reino Unido, se estima que casi 10 millones de personas están esperando procedimientos quirúrgicos, incluidas las cirugías de reemplazo de articulaciones; esto ¹mientras que un estudio reciente en los EE. UU. predice que el retraso post pandémico superará el millón de casos en cirugía ortopédica solamente.² Para agravar estos retrasos, está el crecimiento constante de la cirugía ortopédica debido al envejecimiento de la población, siendo la osteoartritis una de las enfermedades más discapacitantes en los países desarrollados.

Los desafíos macroeconómicos de la pandemia también se están evidenciando en todo el mundo. Para la industria del rectificado de herramientas muchos sectores tradicionales  están mostrando gran incertidumbre. Ahora más que nunca, la diversificación para las  empresas de rectificado se convierte en una estrategia inteligente. La diversificación que se sigue por la  oportunidad es un método probado para proteger y hacer crecer su negocio. El tamaño del mercado global de dispositivos ortopédicos se valoró en 53,44 mil millones de dólares en 2019 y se espera que alcance los 68,51 mil millones de dólares para el 2027, lo que arrojará una tasa compuesta anual del 6,6% entre 2020 y 2027³, con reconstrucción conjunta liderando el mercado. Por estas razones, el campo del rectificado de implantes ortopédicos médicos es una estrategia de diversificación atractiva para el negocio de corte de herramientas CNC. La cirugía reconstructiva de articulaciones está dominada en gran medida por procedimientos de rodilla, cadera y hombro, todos los cuales involucran implantes ortopédicos e instrumentos asociados que generalmente requieren esmerilado durante el proceso de fabricación.

Las aplicaciones de rectificado para la industria médica se caracterizan por sus altos niveles de personalización y complejidad. El crecimiento y los avances tecnológicos en esta área están abriendo puertas de oportunidad para ingresar a un mercado lucrativo, con un fuerte crecimiento histórico y proyectado. La inversión en la máquina herramienta adecuada junto con un software CAD / CAM líder en la industria es crucial para seguir siendo competitivo en este mercado en evolución.

Las rutinas de rectificado para aplicaciones ortopédicas, como los implantes de rodilla y las escofinas para huesos, son producidas comúnmente utilizando paquetes CAD / CAM tales como el Siemens PLM NX. Los programas de máquina NC son generados utilizando un Postprocesador NC para un objetivo de máquina específico y luego son utilizados para fabricar la pieza. El postprocesador forma parte integral de la integración entre el software CAD / CAM y la máquina. Por lo tanto, es importante asegurarse de que esta integración permita la máxima flexibilidad durante el proceso de diseño y producción.  Satisfacer los requisitos de geometría y de acabado de superficies al rectificar aleaciones de grado ortopédico para implantes médicos, pueden representar un verdadero desafío. La integración entre el software CAD / CAM y la máquina debería permitir una programación fácil y flexible para las rutinas de desbastado de ruedas, así como la libertad para seleccionar entre las variadas geometrías en ruedas de desbaste y acabado. Debe existir una clara distinción entre la función del sistema CAD / CAM y la máquina para evitar las ineficiencias que surgen cuando los cambios en el proceso de rectificado requieren de la regeneración del programa NC a partir del modelo CAD.

La evolución y el crecimiento del mercado de implantes ortopédicos impulsa la innovación en nuevos productos y procesos de fabricación. A medida que el mercado avanza hacia implantes específicos por género y paciente, los fabricantes deben asegurarse de emplear los procesos de fabricación más rentables y viables disponibles. Los desarrollos de software en las áreas de post procesamiento CAD / CAM están proporcionando importantes mejoras de productividad, y en los últimos años han dado lugar a la entrada en el mercado de nuevas soluciones de rectificado CNC. Esto ha llevado a una reducción en los tiempos de fabricación,  permitiendo a los implantes específicos de paciente convertirse en un negocio viable con los márgenes de beneficio asociados a los que gozan los implantes personalizados.

La integración entre las rectificadoras de herramientas CNC de 5 ejes y el software CAD / CAM ha proporcionado una solución eficiente a los desafíos que presenta el mercado de los implantes ortopédicos. La flexibilidad, la productividad, la automatización y la integración con los principales sistemas CAD / CAM son competencias clave para identificar al investigar posibles soluciones.

Lo mecánico se encuentra con lo médico: la solución de ANCA para el rectificado de implantes ortopédicos

Con más de 45 años de soluciones probadas de rectificado, ANCA ha desarrollado una solución para el rectificado de piezas diseñadas por CAD en el software Siemens PLM NX CAD / CAM al trabajar con los líderes mundiales en el campo de los implantes ortopédicos así como de otras industrias.

Al definir claramente las responsabilidades centrales entre los software Siemens NX y el ToolRoom de ANCA, se ha desarrollado un postprocesador que permite una óptima integración entre los dos sistemas. El postprocesador genera la información de la ruta de rectificado de forma genérica, de tal modo que todas las tareas relacionadas con el proceso se delegan al software. La separación lógica de la generación de la ruta de rectificado con el proceso de fabricación presenta varias ventajas. La generación de la trayectoria de rectificado del sistema CAD / CAM solo debe generarse una vez. Esto es luego utilizado en la máquina, en donde se pueden utilizar ruedas con diferentes diámetros para operaciones de desbaste, acabado y esmerilado, haciendo uso de los mismos datos generados. El mantenimiento de ruedas encaja perfectamente en este sistema y sin necesidad de volver al sistema CAD / CAM. La función 3D-CRC (compensación del radio de corte) de ANCA CNC calcula automáticamente la ruta de rectificado modificada, ajustándose al nuevo diámetro de la rueda sobre la marcha. Esto permite que las piezas se rectifiquen utilizando ruedas convencionales o super-abrasivas utilizando el mismo código NC generado.

Este enfoque elimina la necesidad de regenerar el código NC del software CAD / CAM cuando los parámetros del proceso necesiten ser ajustados, optimizando significativamente la producción. Se pueden realizar ajustes y compensaciones en la trayectoria de rectificado y las ruedas directamente en la máquina. La regeneración del código NC solo es requerida cuando sea necesario realizar cambios en la geometría de la pieza.

El software de diseño de herramientas iGrind de ANCA permite que el código NC generado sea utilizado en una operación iGrind dedicada,  lo cual permite definir todos los parámetros del proceso. Esto posibilita la mezcla de las operaciones generadas por CAD con otras operaciones de rectificado estándar, proporcionando una completa flexibilidad en el diseño de piezas especiales. Esto también permite que las operaciones de fresado y taladrado se realicen en una máquina y en una configuración.

La impecable integración de la geometría generada en CAD en el software iGrind de ANCA también significa que toda la secuencia de rectificado, incluyendo cualquier operación adicional, puede ser simulada en 3D utilizando el software CIM3D de ANCA. Además de la verificación de la geometría fuera de línea, se pueden detectar posibles colisiones y calcular la estimación del tiempo de ciclo.

TXcell de ANCA proporciona las funciones de pulido y fresado necesarias para terminar los implantes de rodilla. Con una base de hormigón de polímero para una amortiguación de vibraciones superior, la TXcell cuenta con un husillo de 37KW (49HP) de 10,000RPM así como un acondicionador de cabezal de 3000RPM con provisiones adicionales para un acondicionador secundario montado rígidamente con cenadores HSK de cambio rápido. El eje opcional P proporciona soporte de herramientas controlado por CNC, incluido el opcional constante, Arobotech o contrapunto de control de fuerza CNC. El TXcell tiene disponible un modelo de intercambiador de paquetes de ruedas opcional con hasta 24 paquetes de ruedas. También está disponible el acondicionamiento automático.

La automatización para aplicaciones de implantes ortopédicos generalmente se beneficia del uso de un  robot cargador Fanuc. Además de proporcionar capacidades de carga automática de piezas, el robot simultáneamente  puede realizar tareas secundarias, como el brillado, mientras la máquina está puliendo dentro del área de trabajo del cargador.

La mejor solución tecnológica proporciona la flexibilidad para rectificar una amplia gama de implantes ortopédicos y herramientas de corte estándar, garantizando la máxima utilización y versatilidad de la máquina. En un mercado competitivo, invertir en la máquina adecuada acompañada por las principales capacidades de software, es un paso crucial hacia el éxito, especialmente en un campo tan dinámico.
 
Publicado con el permiso de APMEN: https://www.equipment-news.com/

21 mayo 2021