{"id":2155,"date":"2026-05-12T12:45:02","date_gmt":"2026-05-12T04:45:02","guid":{"rendered":"https:\/\/tigweldingaluminum.com\/?post_type=cxb_products&p=2155"},"modified":"2026-05-15T09:56:45","modified_gmt":"2026-05-15T01:56:45","slug":"cnc-bearbeitung","status":"publish","type":"cxb_products","link":"https:\/\/tigweldingaluminum.com\/de\/products\/cnc-machining\/","title":{"rendered":"17-4 PH Edelstahl Medizinische CNC-Bearbeitung | Zuverl\u00e4ssige 5-Achsen Wirbels\u00e4ule Chirurgische Instrumententeile"},"content":{"rendered":"

5Achsen CNC-Bearbeitung 17-4 PH Edelstahl Chirurgisches Instrument:<\/h2>\n\n\n\n

Bei Flow Wing Metal sind wir auf die CNC-Bearbeitung von hochpr\u00e4zisen medizinischen Ger\u00e4ten, Luft- und Raumfahrtkomponenten und Industrieteilen spezialisiert. Unser Fachwissen in der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung erm\u00f6glicht uns die Herstellung komplexer, monolithischer Teile mit engen Toleranzen, die die Montage minimieren und die Zuverl\u00e4ssigkeit verbessern.<\/p>\n\n\n\n

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CNC-Ausr\u00fcstung bei Flow Wing Metal:<\/h2>\n\n\n\n

Unser Maschinenpark ist mit einer Reihe von CNC-Bearbeitungsmaschinen ausgestattet, um die unterschiedlichsten Teilegeometrien, Volumina und Toleranzen zu erf\u00fcllen.<\/p>\n\n\n\n

Kunde: <\/strong>OS Medical (ISO 13485 zertifiziert, Deutschland)<\/p>\n\n\n\n

Industrie: <\/strong>Medizinisches Ger\u00e4t (Wirbels\u00e4ulenchirurgie)<\/p>\n\n\n\n

Herausforderung: <\/strong>OS Medical ben\u00f6tigte ein Repositionsinstrument f\u00fcr Wirbels\u00e4ulenschrauben, das in der minimalinvasiven Wirbels\u00e4ulenchirurgie eingesetzt wird. Das Teil (150 mm Gesamtl\u00e4nge, 12 mm maximaler Durchmesser)<\/p>\n\n\n\n

vorgestellt:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ein komplexer, ergonomischer Griff mit hinterschnittenen Fingerrillen.<\/p>\n\n\n\n

Eine distale \u201cRepositionslasche\u201d mit einem pr\u00e4zisen rechteckigen Schlitz von 2,5 mm \u00d7 3 mm (Toleranz \u00b10,01 mm).<\/p>\n\n\n\n

Ein kan\u00fclierter (hohler) Schaft mit einem 2,0 mm gro\u00dfen inneren Durchgangsloch.<\/p>\n\n\n\n

Eine Ratschenschnittstelle, die einen Radius von 0,15 mm erfordert (scharfe Innenecken sind bei Standard-Kugelfr\u00e4sern unm\u00f6glich).<\/p>\n\n\n\n

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\"CNC-Bearbeitung\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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Originelle Herausforderung:<\/h2>\n\n\n\n

Das Instrument wurde bisher als 3-Komponenten-Baugruppe hergestellt (separat bearbeiteter Griff, Schaft mit ger\u00e4umter Nut, eingeschwei\u00dfter Ratscheneinsatz). <\/p>\n\n\n\n

Dies f\u00fchrte zu:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Hohe Arbeitskosten bei der Montage.<\/p>\n\n\n\n

Schwachstellen an Schwei\u00dfn\u00e4hten (Gefahr von Spaltkorrosion nach der Sterilisation).<\/p>\n\n\n\n

Inkonsistente Positionierung der Schlitze (\u00b10,08 mm zwischen den Chargen), was zu einer schlechten intraoperativen Passform der Instrumente f\u00fchrt.<\/p>\n\n\n\n

8 Wochen Vorlaufzeit.<\/p>\n\n\n\n

Anfrage von OS:<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

Ein einteiliges, schwei\u00dffreies, monolithisches Instrument aus 174 PH Edelstahl (ausscheidungsgeh\u00e4rtet, hochfest, korrosionsbest\u00e4ndig), mit:<\/p>\n\n\n\n

Keine Montage erforderlich.<\/p>\n\n\n\n

Nuttoleranz \u00b10,01 mm (die H\u00e4lfte der vorherigen Toleranz).<\/p>\n\n\n\n

Interne Ratschenfunktion mit 0,15 mm Wurzelradien (EDM oder 5Achsen-Bearbeitung).<\/p>\n\n\n\n

Vorlaufzeit \u2264 4 Wochen f\u00fcr 200 St\u00fcck.<\/p>\n\n\n\n

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Die Flow Wing Metal-Ausf\u00fchrung:<\/h2>\n\n\n\n

Schritt 1: Materialauswahl und Vorbereitung der CNC-Bearbeitung<\/h3>\n\n\n\n

Material:<\/strong> Stabstahl aus nichtrostendem Stahl 174 PH, Zustand A (l\u00f6sungsgegl\u00fcht - weicher f\u00fcr die Bearbeitung), dann nach der Bearbeitung auf den Zustand H900 geh\u00e4rtet (Streckgrenze \u2265 1.170 MPa \/ 170 ksi).<\/p>\n\n\n\n

Gr\u00f6\u00dfe der Bar:<\/strong> Rohlinge mit 16 mm Durchmesser und 250 mm L\u00e4nge.<\/p>\n\n\n\n

Zertifizierung: <\/strong>Material r\u00fcckverfolgbar nach ASTM A564 mit Werkspr\u00fcfberichten (MTRs) und \u00dcberpr\u00fcfung der Biokompatibilit\u00e4t (ISO 109935 Nicht-Zytotoxizit\u00e4t).<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Schritt 2: CNC-Programmierung und Simulation<\/h3>\n\n\n\n

CAM-Software: <\/strong>Mastercam 2024 mit 5Achs-Simultanmodul.<\/p>\n\n\n\n

Maschine: <\/strong>DMG MORI DMU 65 (5Achs-Bearbeitungszentrum mit 20.000 U\/min Spindel, HSK63-Werkzeugaufnahme, Durchgangsk\u00fchlmittel mit 70 bar\/1.000 PSI).<\/p>\n\n\n\n

Spanntechnik:<\/strong> Speziell angefertigte weiche Backen mit einer Schwalbenschwanzbefestigung f\u00fcr 5-seitigen Zugang.<\/p>\n\n\n\n

Werkzeugwege:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Roughing: <\/strong>Hocheffizientes dynamisches Fr\u00e4sen (trochoidale Werkzeugwege) mit einem 10 mm Hartmetallfr\u00e4ser mit 5 Schneiden.<\/p>\n\n\n\n

Semifinishing: <\/strong>6-mm-Kugelfr\u00e4ser (Kammh\u00f6he 0,02 mm).<\/p>\n\n\n\n

Endbearbeitung (Rillen\/Schlitze): <\/strong>1,5 mm Miniatur-Hartmetallfr\u00e4ser (7-schneidig, mit Einstich).<\/p>\n\n\n\n

Ratschenfunktion: <\/strong>0,5 mm konischer Kugelfr\u00e4ser (0,15 mm Eckenradius programmiert).<\/p>\n\n\n\n

Internes Durchgangsloch: <\/strong>Tieflochbohren (2,0 mm Durchmesser, 120 mm Tiefe - L\/D-Verh\u00e4ltnis 60:1), gefolgt von einer Hartmetallreibahle.<\/p>\n\n\n\n

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Schritt 3: Bearbeitungsprozess (5Achsen-Simultan-CNC-Bearbeitung)<\/h3>\n\n\n\n

Operation Werkzeugparameter Ergebnis:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. Plandrehen OD CNMG 432 Wendeschneidplatte (Drehen) 200 SFM, 0,1mm\/Umdrehung 15,8mm Durchmesser<\/li>\n\n\n\n
  2. Mittelloch bohren 1,8 mm Hartmetallbohrer 4.500 U\/min, 0,025 mm\/Umdrehung Vorbohrung<\/li>\n\n\n\n
  3. Kanonenbohrer Durchgangsloch 2,0mm Kanonenbohrer (k\u00fchlmittelgespeist) 8.000 RPM, 0,02mm\/Umdrehung 2,0mm +0,00\/0,02mm<\/li>\n\n\n\n
  4. Dynamisches Schruppen 10mm Schaftfr\u00e4ser 8.000 RPM, 2.000mm\/min 80% Materialabtrag<\/li>\n\n\n\n
  5. 5Achs-Griffschlichten 6mm Kugelkopffr\u00e4ser 12.000 U\/min, 1.500mm\/min Griffoberfl\u00e4che RA 0,8\u00b5m<\/li>\n\n\n\n
  6. Rechteckiger Schlitz (Reduktionszunge) 1,5 mm Schaftfr\u00e4ser (7-schneidig) 18.000 U\/min, 400 mm\/min 2,5 mm \u00d7 3,0 mm \u00b10,008 mm<\/li>\n\n\n\n
  7. Ratschenfunktion 0,5 mm konische Kugel (0,15 mm rad) 22.000 U\/min, 200 mm\/min 0,15 mm Fu\u00dfradius beibehalten<\/li>\n\n\n\n
  8. Endg\u00fcltige Durchgangsbohrung 2,0mm Hartmetall-Reibahle 2.000 U\/min, 0,1mm\/Umdrehung 2,0mm +0,005\/0,000mm<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n
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    Schritt 4: W\u00e4rmebehandlung und Endbearbeitung nach der Bearbeitung<\/h3>\n\n\n\n

    W\u00e4rmebehandlung:<\/strong> Aush\u00e4rtung auf H900 (480\u00b0C \/ 900\u00b0F f\u00fcr 1 Stunde, Luftk\u00fchlung). Erreichte H\u00e4rte: 44 HRC (Zielwert 43-46 HRC).<\/p>\n\n\n\n

    Oberfl\u00e4chenbehandlung:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Elektropolieren: 30 Minuten in einem elektrolytischen Bad, um eine 0,01-mm-Schicht zu entfernen, was zu einer gl\u00e4nzenden, glatten (RA \u2264 0,2 \u00b5m) und passivierten Oberfl\u00e4che f\u00fchrt. Dadurch wurden alle Grate des 0,5-mm-Ratschenwerkzeugs entfernt.<\/p>\n\n\n\n

    Passivierung: <\/strong>Anschlie\u00dfendes Zitronens\u00e4urebad, um die Wiederherstellung von Chromoxid zu gew\u00e4hrleisten (gem\u00e4\u00df ASTM A967).<\/p>\n\n\n\n

    Inspektion:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    CMM (Coordinate Measuring Machine) f\u00fcr die vollst\u00e4ndige 5-Achsen-Ma\u00dfkontrolle.<\/p>\n\n\n\n

    Bildverarbeitungssystem zur \u00dcberpr\u00fcfung des Wurzelradius der Ratsche von 0,15 mm.<\/p>\n\n\n\n

    Optischer Komparator f\u00fcr Schlitztoleranz.<\/p>\n\n\n\n

    Oberfl\u00e4chenrauhigkeitsprofilometer (RA 0,18\u00b5m erreicht).<\/p>\n\n\n\n

    Anforderung<\/strong><\/td>Angegeben<\/strong><\/td>Str\u00f6mungsfl\u00fcgel<\/strong> Ergebnis<\/strong><\/td>Bestanden\/Nicht bestanden<\/strong><\/td><\/tr>
    Material<\/td>174 PH H900<\/td>174 PH H900 (44 HRC)<\/td>Pass<\/td><\/tr>
    Schlitztoleranz<\/td>\u00b10,010 mm<\/td>\u00b10,006 mm (Cpk 1,8)<\/td>Pass<\/td><\/tr>
    Durchmesser des Durchgangslochs<\/td>2,0 mm +0,01\/0,00 mm<\/td>2,003 mm Durchschnitt<\/td>Pass<\/td><\/tr>
    Radius der Ratschenwurzel<\/td>\u2264 0,18 mm Radius<\/td>0,152 mm Radius<\/td>Pass<\/td><\/tr>
    Oberfl\u00e4cheng\u00fcte (funktional)<\/td>RA \u2264 0,4 \u00b5m<\/td>RA 0,18 \u00b5m (elektropoliert)<\/td>Pass<\/td><\/tr>
    Vorlaufzeit (200 Einheiten)<\/td>4 Wochen<\/td>3,5 Wochen<\/td>Pass<\/td><\/tr>
    St\u00fcckkosten (im Vergleich zu einer 3-teiligen Montage)<\/td>\u2264 25%<\/td>38% Erm\u00e4\u00dfigung<\/td>Pass<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n
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    <\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

    CNC-Bearbeitung<\/strong> das Ergebnis:<\/h2>\n\n\n\n

    Kosteneinsparungen: <\/strong>38% niedrigere St\u00fcckkosten im Vergleich zur fr\u00fcheren 3-Komponenten-Baugruppe ($48 \u2192 $30 pro Ger\u00e4t).<\/p>\n\n\n\n

    Verk\u00fcrzung der Vorlaufzeit: <\/strong>Von 8 Wochen bis 3,5 Wochen f\u00fcr 200 Einheiten (ab Werk sterilisiert).<\/p>\n\n\n\n

    Verbesserung der Qualit\u00e4t<\/strong>: Nutenpositionierungstoleranz \u00b10,006mm gegen\u00fcber fr\u00fcher \u00b10,08mm (13\u00d7 pr\u00e4ziser). Keine Nacharbeit oder Ausschuss im Produktionslauf.<\/p>\n\n\n\n

    Verl\u00e4sslichkeit: <\/strong>Keine Feldausf\u00e4lle nach 24 Monaten (mehr als 3.500 chirurgische Anwendungen). Keine Spaltkorrosion, keine Schwei\u00dfbr\u00fcche (es gibt keine Schwei\u00dfn\u00e4hte), und die elektropolierte Oberfl\u00e4che reinigt sich bei der sterilen Verarbeitung schneller.<\/p>\n\n\n\n

    Klinisches Feedback:<\/strong> \u201cDas einteilige Instrument f\u00fchlt sich solider an, greift die Pedikelschraube spielfrei und der ergonomische Griff reduziert die Erm\u00fcdung der Hand des Chirurgen um etwa 40%.\u201d - Leitender Wirbels\u00e4ulenchirurg, Universit\u00e4tsklinikum M\u00fcnchen<\/p>\n\n\n\n

    \n
    <\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

    Zeugnis eines Kunden:<\/h2>\n\n\n\n

    \u201cFlow Wing Metal hat eine dreiteilige geschwei\u00dfte Baugruppe in ein monolithisches 5-Achsen-CNC-Bearbeitungsmeisterwerk verwandelt. Die 0,15-mm-Innenecke der Ratschenfunktion - erreicht mit einem 0,5-mm-Schaftfr\u00e4ser - ist der Grund, warum wir uns f\u00fcr Flow Wing Metal und nicht f\u00fcr f\u00fcnf andere CNC-Bearbeitungsbetriebe entschieden haben. Sie verstehen etwas von medizinischer Qualit\u00e4t.\u201d<\/p>\n\n\n\n

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