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Mikrozerspanung Wenn die Späne größer sind als die Bauteile

| Autor / Redakteur: Thomas Masuch / Peter Königsreuther

Die Spezialisten der Günter Stoffel Medizintechnik GmbH zerspanen mit Anlagen von Brother Bauteile, die nur 1 g wiegen, auf bis zu 5 µm genau.

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Zerspanung für medizintechnische Teile bedeutet manchmal, dass die Späne größer sind als die Bauteile. Das erleben die Experten der Günter Stoffel Medizintechnik GmbH jeden Tag. Hier ein Funktionstest im Mini-Maßstab: die montierten Löffelteile einer Biopsiezange in den Händen eines der Mitarbeiter.
Zerspanung für medizintechnische Teile bedeutet manchmal, dass die Späne größer sind als die Bauteile. Das erleben die Experten der Günter Stoffel Medizintechnik GmbH jeden Tag. Hier ein Funktionstest im Mini-Maßstab: die montierten Löffelteile einer Biopsiezange in den Händen eines der Mitarbeiter.
(Bild: W&R / Zikomm)

Wenn man bei Günter Stoffel Medizintechnik GmbH in die Bearbeitungszentren blickt, ist manchmal gar nicht sofort ersichtlich, ob sich darin momentan ein Teil bearbeitet wird, oder ob die Maschine leer ist. So klein sind die Bauteile, die in dem 15 Mitarbeiter zählenden Medizintechnikunternehmen gefertigt werden. Geschäftsführer Dieter Stoffel erklärt: „Löffelteile, die wir für unsere Biopsiezangen verwenden, wiegen weniger als ein Gramm“. Bei Günter Stoffel Medizintechnik sind die Späne deshalb manchmal größer als die Teile. Entsprechend anspruchsvoll sind die Anforderungen an die Zerspanung. Denn einerseits soll die Bearbeitung möglichst effizient und genau sein, anderseits erfordern die Bauteile eine sehr filigrane und feinfühlige Behandlung.

In der Medizintechnik wird ganz anders zerspant

Günter Stoffel Medizintechnik produziert diese Mini-Präzisionsteile in Wurmlingen bei Tuttlingen, dem weltweit agierenden Zentrum für Medizintechnik. „Wir machen hier eine ganz andere Zerspanung als man sie aus anderen Industriezweigen kennt“, betont der Maschinenbaumechaniker und -ingenieur Stoffel. „Die Vorgaben, die wir zum Beispiel für das i-Machining bekommen, können wir hier nicht berücksichtigen“, präzisiert der Spezialist. In Wurmlingen arbeitet man deshalb mit deutlich niedrigeren Schnittwerten als in der „normalen“ Zerspanung.

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Eine große Herausforderung dabei sei das Spannen, weil viele Teile für die Chirurgie, wie eben die Löffelteile, runde Oberflächen aufweisen. Gleichzeitig erfordert die filigrane Zerspanung sehr scharfe Werkzeuge. „Wir schmeißen Werkzeug schon weg, wenn andere sie noch für recht neu halten“, merkt Stoffel dazu an. Ein Nachschleifen sei nicht möglich, weil bei einem Kugelfräser zum Beispiel die Krümmungen minimal verändert würden und dann nicht mehr für die hochpräzise Bearbeitung taugten.

Schnelle Zerspanungsmaschinen sind gefragt

Für die Bearbeitung setzt Günter Stoffel Medizintechnik auf die Bearbeitungssysteme von Brother. „Die Maschinen sind verdammt schnell“, erklärt Stoffel begeistert. Bei den Löffelteilen, die aus Edelstahlrundmaterial gefräst werden, ist eine Vielzahl an Werkzeugwechseln und Positionieraufgaben erforderlich. „Unsere Brother ist aber bereits nach 1,4 s wieder am Span“, betont André Herzog, der als technischer Vertriebsmitarbeiter von W&R Industrievertretung in Tuttlingen als Ansprechpartner für Maschinen von Brother, YCM und Sugino sowie für Technologien wie Werkzeuge, Rundtische und Spannvorrichtungen fungiert. Durch den rasanten Werkzeugwechsel konnte die Bearbeitungszeit für die winzigen Löffelteile, die außer aus Edelstahl-, auch aus Titanstangen gefräst werden, auf 150 s reduziert werden. Über die Jahre hat sich das Unternehmen ein großes technisches Wissen bei der Fertigung der Instrumente aufgebaut. Die passenden Schnittwerte, Frässtrategien und die Auswahl der Werkzeuge hat man teilweise nach monatelangen Tests immer weiter optimiert.

Maschinenfunktionen verdrängen handwerkliches Geschick

„Früher kam es ganz auf das handwerkliche Geschick und das technische Wissen des Arbeiters an“, erinnert sich der 78-jährige Unternehmensgründer Günter Stoffel, der seit 2004 zusammen mit Sohn Dieter das Unternehmen leitet. Heute werde über 75 % von der Maschine geleistet. Mittlerweile hat das Unternehmen vier Bearbeitungszentren von Brother im Einsatz. Zwei TC-22B sowie jeweils eine TC-32 BN FT und Speedox S500X1. Zwei Maschinen aus den Jahren 1992 und 1994 wurden in den letzten drei Jahren ersetzt, und an den alten Anlagen hatte man in 26 Jahren bis auf den Austausch von Verschleißteilen keine Reparaturen, so Günter Stoffel. Gleichzeitig spiele auch die intensive Betreuung vor Ort bei der Partnerschaft mit W&R eine wichtige Rolle. Impulsgebend für die Investitionen in den vergangenen Jahren in Brother-Maschinen war außer den technischen Besonderheiten auch der sehr gute Kontakt zu André Herzog, der auch das W&R-Vorführzentrum in der Nachbarschaft in Wurmlingen betreut, so Günter Stoffel.

Das letzte O.K. gibt jedoch der Spezialist

Auf die bereits erwähnte Handwerkkunst wird aber bei Günter Stoffel Medizintechnik trotz des technischen Fortschritts nicht verzichtet. Das betrifft einmal die Qualitätssicherung, bei der die winzigen Löffelteile zwar vermessen, aber letztlich erst nach einem Funktionstest für gut befunden werden. Auch die Montage ist Handarbeit – oftmals ist dabei der Einsatz von Mikroskop und Pinzette unabdingbar. Zusätzlich zu den Biopsie- und Fremdkörperzangen hat sich das Unternehmen auch auf Clamps und komplette Instrumentarien für die Handchirurgie spezialisiert. Rundgriffinstrumente werden aus Edelstahl und Titan gefertigt. Titaninstrumente kommen zum Beispiel bei Operationen unter dem MRT zum Einsatz. Hier dürfen die Instrumente nicht auf magnetische Kräfte reagieren. Zu den Kunden zählen namhafte Unternehmen der Medizintechnik sowie verschiedene Händler in Deutschland und im Ausland.

Fachkräftemangel und Asien-Konkurrenz setzen unter Druck

Bei der Produktion ist das Unternehmen so flexibel, dass es auch auf die besonderen Wünsche von Ärzten und Chirurgen eingehen kann. Vor einige Herausforderungen stellen das Unternehmen laut Geschäftsführer Dieter Stoffel der Markteintritt von asiatischen Anbietern, die günstige Einweginstrumente anbieten, und der Fachkräftemangel. Die Ausbildung der Chirurgiemechaniker in Deutschland findet größtenteils in Tuttlingen statt. Entsprechend begehrt sind die Absolventen. Diese Entwicklung wirkt sich auch auf ein recht kleines Unternehmen wie Günter Stoffel Medizintechnik aus. „Wenn wir mehr neue Mitarbeiter einstellen könnten, würden wir auch mehr Maschinen kaufen. Denn die Aufträge sind da, zum Teil mussten wir schon welche ablehnen.“

Ein kleiner Überblick zu W&R

W&R ist ein etabliertes Systemhaus, das individuelle Produktionssysteme inklusive Prozess, Maschine, Steuerung, Automation und Service anbietet. Das W&R-Robotzentrum bietet seit 20 Jahren Turn-Key und Automationslösungen aus einer Hand. Neben den Automatisierungslösungen umfasst das Produktprogramm von W&R Produktionszentren von Brother und YCM sowie Hochdruck- und Reinigungsanlagen von Sugino. W&R wurde 1993 gegründet und beschäftigt 35 Mitarbeiter. Die Kunden stammen unter anderem aus der Automobil-, Luftfahrt-, Elektro- und Medizintechnik. MM

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