ZEISS Medical Industry Solutions

Qualitätssicherung für Implantate

Qualitätslösungen für alle Arten von Implantaten

Verschiedene Implantate, gleiche Herstellungsverfahren

Obwohl es viele verschiedene Implantate und Fixierungskonzepte gibt, sind sich die Herstellungsverfahren der einzelnen Komponenten sehr ähnlich. Aufgrund ihrer Materialeigenschaften lassen sich orthopädische Implantate nach ihren Herstellungsverfahren klassifizieren. In den einzelnen Produktionsschritten bieten wir Ihnen maßgeschneiderte Qualitätslösungen an, was zu einer Produktivitätssteigerung Ihres gesamten Herstellungsprozesses führt.
Entdecken Sie die Quality Gates für Metallbearbeitungsverfahren und Kunststoffverarbeitung.

Dental-Implantate

Aufgrund der Form von Zahnimplantaten ist die Gewindemessung der gesamten Bauteiloberfläche äußerst anspruchsvoll.

Schulter-Implantate

Ein Schulterimplantat besteht aus einer Schultergelenkpfanne (Glenoidersatz), peripheren Schrauben und einem Oberarmknochenschaft.

Wirbelsäulen-Implantate

Bei Wirbelsäulenimplantaten werden die Bandscheiben durch Wirbelsäulenstäbe und monoaxiale Pedikelschrauben fixiert.

Hüft-Implantate

Es ist die geringe Toleranz mehrerer Teile aus verschiedenen Materialien, welche die Messung von Hüftimplantaten zu einer Herausforderung macht. Diese Implantate bestehen aus einer Hüftgelenkpfanne (Acetabulum), einem Polyethyleneinsatz (Pfanneninlay), einem Hüftkopf (Femurkopf) und einem Oberschenkelschaft.

Knie-Implantate

Bei der genauen Vermessung von Knieimplantaten ist darauf zu achten, dass keine Weissabdrücke hinterlassen werden.

Ein Knieimplantat besteht aus Metall- und Kunststoffkomponenten.

Knochen-Implantate

Knochenschrauben und Knochenplatten werden für Implantate im Bereich Trauma & Extremitäten verwendet. Die größte messtechnische Herausforderung bei Knochenplatten sind mehrachsige Messungen flacher Bohrungen auf einer Freiformfläche.

Metallbearbeitungsverfahren

Orthopädische Implantate müssen unter den anspruchsvollen physiologischen Voraussetzungen des menschlichen Körpers fehlerfrei funktionieren. Daher ist es eine grundlegende Anforderung an die Hersteller, ein tiefes Verständnis für orthopädischen Materialien - metallische Legierungen, Keramik und Polymere - und der daraus resultierenden organischen Reaktion zu entwickeln. Einer der wichtigsten Schritte im Metallbearbeitungsprozess ist die Bewertung der Rohstoffeigenschaften, um die Leistungsfähigkeit des Produkts sicherzustellen. Weitere wichtige Herausforderungen sind die geometrische Dimensionierung, die technische Sauberkeit während des Herstellungsprozesses und Effizienzsteigerungen durch die Minimierung von Ausschuss.

Vom Rohmaterial zum fertigen Bauteil

Quality Gates und Lösungen

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.

Metallographie

Analyse des Rohmaterials

Die Herausforderung

  • Gewährleistung einer konstanten Qualität des Rohmaterials auf Mikro- und Nanoebene (insbesondere in Bezug auf Porosität, Hohlräume, Risse, Klüfte und Korngrößen)

Ihr Mehrwert mit ZEISS

  • Bestimmen Sie die Ursache von Fehlern, um die gesamte Reliabilität zu verbessern

Software-Lösungen

Lichtmikroskopie

Elektronenmikroskopie

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

Qualität der Rohlinge

Inspektion der Ausgangsform

Die Herausforderung

  • Gewährleistung, dass die Komponenten formrichtig und ohne Risse, Hohlräume, Risse oder kritische Einschlüsse hergestellt werden

Ihr Mehrwert mit ZEISS

  • Eine schnelle Inspektion der produzierten Komponenten führt zur frühzeitigen Vermeidung kostenintensiver Ausfälle

Software-Lösungen

3D-Scan-Technologie

X-Ray

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

Wareneingangskontrolle

Effiziente Verifizierung gelieferter Bauteile

Die Herausforderung

  • Prüfung gelieferter Bauteile gemäß der Toleranzen
  • Schnelle Prüfzyklen zur Reduzierung möglicher Engpässe

Ihr Mehrwert mit ZEISS

  • Optimieren sie Ihre Bearbeitungszeit und sortieren Sie Ausschussteile aus, bevor sie zu Produkten werden
  • CNC-programmierbare Prüfpläne

Software-Lösungen

3D-Scan-Technologie

Koordinatenmessgeräte

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

In-Prozesskontrolle

Kontrolle der Verarbeitungsqualität

Die Herausforderung

  • Erkennen und klassifizieren Sie Partikelkontaminationen, um die Qualitätsstandards in der medizinischen Industrie zu erfüllen
  • Inspektionen in den Prozessschritten sind notwendig, um die Verarbeitung zu kontrollieren und unnötigen Ausschuss zu vermeiden

Ihr Mehrwert mit ZEISS

  • Kombinieren Sie die Partikelerkennung und -klassifizierung in einem Arbeitsablauf für technische Sauberkeit 
  • Vermeiden Sie die Weiterverarbeitung von Ausschussteilen

Software-Lösungen

Lichtmikroskope

Elektronenmikroskope

3D-Scan-Technologie

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

Prüfung von Form, Maß und Lage

Abschließende Bemaßung

Die Herausforderung

  • Kritische Faktoren für die Qualitätssicherung sind Durchlaufzeiten und die Zuverlässigkeit von Messergebnissen
  • Enge Profiltoleranzen auf polierten Oberflächen sind eine Herausforderung für klassische Prüfverfahren

Ihr Mehrwert mit ZEISS

  • Erhöhung des praktischen Akzeptanzbereichs durch Verringerung der Messunsicherheit
  • Reduzierung des Bedienereinflusses und manueller Prüfungen durch automatisierte CNC-Inspektionen

Software-Lösungen

3D-Scan-Technologie

Koordinatenmessgeräte

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

Oberflächenanalyse

Abschließende visuelle Prüfung

Die Herausforderung

  • Fertige Produkte müssen geprüft werden, um die richtige Schichtdicke und eine einwandfreie Oberflächenqualität zu gewährleisten
  • Polieren führt zu spiegelnden Oberflächen, die eine Herausforderung für die optische Inspektion darstellen

Ihr Mehrwert mit ZEISS

  • Schnelle kontaktlose Bewertung der Rauheit
  • Reproduzierbare und schnelle Ergebnisse in der Endkontrolle

Kunststoffverarbeitungsverfahren

Aufgrund des Herstellungsverfahrens können Kunststoffimplantate sehr effizient als Großserien, aber auch einzeln hergestellt werden. Manchmal handelt es sich dabei um Einzelteile, die speziell für den Patienten hergestellt wurden. Denn der große Vorteil von Kunststoffen in der Medizin liegt darin, dass sie vielfältig formbar sind und sich daher gut an die jeweiligen Bedürfnisse des Patienten anpassen lassen. Insbesondere ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMWPE) hat aufgrund seiner hohen Abriebfestigkeit, hohen Zähigkeit und großen biochemischen Widerstandsfähigkeit große Erfolge bei medizinischen Implantaten erzielt. Die präzise Herstellung der teilweise sehr kleinen Teile mit komplexen Geometrien ist heute dank hochmoderner Maschinen und Anlagen technologisch möglich.

Vom Werkstoff zum Endprodukt

Quality Gates und Lösungen

Initial geometric dimensions of stock material and shape.

Wareneingangskontrolle

Effiziente Überprüfung von Beständen

Die Herausforderung

  • Prüfung gelieferter Bauteile gemäß der Toleranzen
  • Schnelle Prüfzyklen zur Reduzierung möglicher Engpässe

Ihr Mehrwert mit ZEISS

  • Optimieren Sie Ihre Bearbeitungszeit und sortieren Sie Ausschussteile aus, bevor sie zu Produkten verarbeitet werden
  • CNC-programmierbare Prüfpläne

Software-Lösungen

3D-Scan-Technologie

Koordinatenmessgeräte

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

Prüfung von Form, Maß und Lage

Abschließende Bemaßung

Die Herausforderung

  • Kritische Faktoren für die Qualitätssicherung sind Durchlaufzeiten und die Zuverlässigkeit von Messergebnissen
  • Enge Profiltoleranzen auf polierten Oberflächen sind eine Herausforderung für klassische Prüfverfahren

Ihr Mehrwert mit ZEISS

  • Erhöhung des praktischen Akzeptanzbereichs durch Verringerung der Messunsicherheit
  • Reduzierung des Bedienereinflusses und manueller Prüfungen durch automatisierte CNC-Inspektionen

Software-Lösungen

3D-Scan-Technologie

X-Ray

Koordinatenmessgeräte

ZEISS Insights: Technical Papers herunterladen

Erfahren Sie mehr über die Bestimmung von Form, Maß und Lage bei orthopädischen Implantaten am Beispiel der verschiedenen Bauteile eines Knieimplantats in unseren ZEISS Insights: Technical Papers

  • Femurimplantat
  • Tibiaeinsatz
  • Tibiaplateau

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