ZEISS Insights: Technical Papers

ZEISS Medical Industry Solutions

Controllo Qualità per gli Impianti Ortopedici

ZEISS Insights: Technical Papers

Soluzioni di qualità per tutti i tipi di impianti

Impianti diversi, stessi processi di produzione

Sebbene esistano molti impianti e soluzioni diverse i processi di produzione dei singoli componenti rimangono simili. In base alle proprietà del materiale, gli impianti ortopedici possono essere classificati in base ai processi di produzione. Questo ci consente di offrire soluzioni su misura e di qualità nei singoli segmenti. Esplora le nostre soluzioni per il controllo qualità del processo di produzione del metallo ed il processo di produzione della plastica.

Impianti Dentale

A causa della forma degli impianti dentali, la misurazione della filettatura dell'intera superficie del componente è più impegnativa.

Protesi della Spalla

Una protesi della spalla è costituita da una glenosfera, un impianto glenoide, viti periferiche e uno stelo omerale. La misurazione del profilo a forma libera dello stelo stretto è la più grande sfida metrologica per questo tipo di impianto.

Impianti Spinali

L'ispezione completa delle aste senza riferimenti è la maggiore difficoltà nella misurazione degli impianti spinali. Per questi impianti, i dischi intervertebrali sono fissati da aste spinali e viti peduncolari monoassiali.

Protesi all'Anca

È la bassa tolleranza di più componenti realizzati con diversi materiali che rende difficile la misurazione delle protesi dell'anca. Questi impianti sono costituiti da una coppa acetabolare, un rivestimento in polietilene, una testa femorale e uno stelo femorale.

Protesi del Ginocchio

Quando si misurano accuratamente le protesi del ginocchio, è importante assicurarsi che non rimangano segni bianchi. Una protesi del ginocchio è costituita da componenti metallici e plastici.

Impianto osseo

Le viti ossee e le placche ossee sono utilizzate per gli impianti nel campo dei traumi e delle estremità. La più grande sfida metrologica delle placche ossee sono le misurazioni multiasse di fori poco profondi su una superficie a forma libera.

Processo di lavorazione dei metalli

Gli impianti ortopedici devono funzionare perfettamente anche quando il corpo umano si trova in condizioni fisiologiche impegnative. Ciò rende fondamentale per i produttori acquisire una profonda conoscenza dei materiali ortopedici - composti metallici, ceramica e polimeri - e la loro reazione organica. Uno dei passaggi più importanti nel processo di lavorazione dei metalli è la valutazione delle proprietà delle materie prime per garantire le prestazioni del prodotto. Altre sfide importanti sono il dimensionamento geometrico, la pulizia tecnica durante il processo di produzione e i guadagni di efficienza attraverso la riduzione al minimo degli sprechi.

Dalla materia prima ai componenti finiti

Controllo qualità e soluzioni

Stock cylindrical metal. Colored to show grain size and direction of metal domains with an image from a microscope to the top left of the cylinder.

Metallografia

Analisi della materia prima

La sfida

Garantire una qualità costante della materia prima da una scala micro a nano rispetto ad es. porosità, vuoti, crepe, fessure e granulometria

I vantaggi con ZEISS

Determinare la causa principale dell'errore per migliorare l'affidabilità generale

Software Solutions

Light Microscopy Systems

Electron Microscopy Systems

Initial Forging of the hipstem from stock material. Voids in blue to show possible defects in forging process. Magnified voids above the stem.

Qualità delle parti grezze

Ispezione delle prime fasi di lavorazione

La sfida

Garantire che i componenti siano prodotti in buone condizioni e senza fessure, vuoti, crepe o inclusioni critiche

I vantaggi con ZEISS

Ispezione rapida dei componenti prodotti per prevenire guasti costosi nel processo di produzione

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Software Solutions

3D Scanning Technology

CT- and X-Ray Systems

Forged stem shown to show flashing form the forging process. Would be as received part from the supplier.

Controllo qualità in ingresso

Verifica efficiente delle parti fornite

La sfida

Garantire che i componenti forniti rientrino nei margini per la lavorazione
Tempi rapidi del ciclo di ispezione per ridurre la probabilità di colli di bottiglia

I vantaggi ZEISS

Piani di ispezione programmabili, eseguibili in CNC
Ottimizzare i tempi di lavorazione ed eliminare i pezzi di scarto prima che si trasformino nel prodotto finito

Software Solutions

3D Scanning Technology

Coordinate Measuring Machines

Stem further processed. Image above shows microscope image of debris on filter. From cleaning processed part.

Controllo del processo di produzione

Osservazione della qualità di lavorazione

La sfida

Rileva e classifica la contaminazione da particolato per soddisfare gli standard di qualità nel settore medicale
Le ispezioni nelle fasi del processo sono necessarie per controllare la lavorazione ed evitare inutili scarti.

I vantaggi ZEISS

Combina il rilevamento e la classificazione delle particelle in un flusso di lavoro di Technical Cleanliness che non solo trova le particelle ma aiuta anche a classificarle in base alla contaminazione o all'origine dell'usura
Evitare l'ulteriore lavorazione di componenti di scarto

Software Solutions

Light Microscopy Systems

Electron Microscopy Systems

3D Scanning Technology

Mostly processed stem. Lines describing nominal lengths. Image above to show stylus making contact with the part to measure said dimensions.

Dimensionamento geometrico

Dimensionamento finale

La sfida

Fattori critici per il controllo qualità sono: la durata del ciclo e l'affidabilità dei risultati
La stretta tolleranza del profilo sulle superfici levigate rappresenta una sfida per i metodi di ispezione tradizionali

I vantaggi ZEISS

Aumenta l'intervallo di accettazione utilizzabile diminuendo l'incertezza di misura
Riduci l'influenza dell'operatore e la necessità di ispezioni manuali utilizzando l'ispezione CNC
Valuta GD&T supportato da strumenti software intelligenti e flussi di lavoro

Software Solutions

3D Scanning Technology

Coordinate Measuring Machines

Completed hip stem. Showing highlighted witness marks. A topography image above the stem shows morphological characteristic of the finished surface.

Analisi della superficie

Ispezione visiva finale

La sfida

I prodotti finiti devono essere controllati per garantire il corretto spessore dello strato e una qualità superficiale impeccabile
La lucidatura si traduce in una finitura a specchio che pone sfide per l'ispezione ottica

I vantaggi ZEISS

Veloce valutazione non a contatto della rugosità
Risultati riproducibili e veloci nell'ispezione finale

See an application in more detail

Processo di produzione della plastica

Grazie al processo di produzione, gli impianti in plastica possono essere prodotti in modo efficiente in grandi lotti ma anche singolarmente. A volte si tratta di componenti personalizzati che sono stati realizzati appositamente per il paziente; questo perché il grande vantaggio delle materie plastiche, in medicina, è che possono essere modellate in vari modi e possono quindi adattarsi bene alle rispettive esigenze del paziente. Soprattutto il polietilene ad altissimo peso molecolare (UHMWPE) ha riscontrato grandi successi nelle applicazioni di impianti medici grazie alla sua elevata resistenza all'abrasione, elevata tenacità e grande inerzia biochimica. La realizzazione precisa dei particolari a volte piccolissimi con geometrie complesse è oggi tecnologicamente possibile grazie a macchine e impianti ultramoderni.

Dalla materia prima ai componenti lavorati

Controllo qualità e soluzioni

Initial geometric dimensions of stock material and shape.

Controllo qualità in ingresso

Verifica delle scorte

La sfida

Garantire che i componenti forniti rientrino nei margini per la lavorazione
Tempi rapidi del ciclo di ispezione per ridurre la probabilità di colli di bottiglia

I vantaggi ZEISS

Piani di ispezione programmabili, eseguibili in CNC
Ottimizzare i tempi di lavorazione ed eliminare i pezzi di scarto prima che si trasformino nel prodotto finito

Software Solutions

3D Scanning Technology

Coordinate Measuring Machines

Processed plastic part with highlighted dimensions. Image above shows voids on the interior of the part.

Dimensionamento geometrico

Dimensionamento finale

La sfida

Fattori critici per il controllo qualità sono: la durata del ciclo e l'affidabilità dei risultati
La stretta tolleranza del profilo sulle superfici levigate rappresenta una sfida per i metodi di ispezione tradizionali

I vantaggi ZEISS

Aumenta l'intervallo di accettazione utilizzabile diminuendo l'incertezza di misura
Riduci l'influenza dell'operatore e la necessità di ispezioni manuali utilizzando l'ispezione CNC
Valuta GD&T supportato da strumenti software intelligenti e flussi di lavoro

Software Solutions

3D Scanning Technology

CT- and X-Ray Systems

Coordinate Measuring Machines

Quality Assurance for Additively Manufactured Implants

Additive manufacturing is a modern manufacturing method. It offers a lot of potential for a wide variety of customizable medical devices: From hip and knee to spine implants, trauma components through to Patient Specific Products (PSP). To produce precise, reproducible, and FDA-compliant additively manufactured medical parts, strict quality assurance requirements must be met.

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