ZEISS Insights: Technical Papers

Les solutions ZEISS pour l’industrie médicale

L’assurance qualité pour les implants orthopédiques

ZEISS Insights: Technical Papers

Des solutions de qualité pour tous types d’implants

Des implants différents, des procédés de fabrication identiques

Bien qu’il existe de nombreux implants et philosophies de fixation différents et que les solutions soient diverses, les processus de fabrication des différents composants restent similaires. En raison de leurs propriétés matérielles, les implants orthopédiques peuvent être classés selon les procédés de fabrication. ZEISS propose donc des solutions de qualité sur mesure dans les différents segments, pour vous permettre d’atteindre une augmentation de la productivité de votre processus. Explorez les barrières de qualité pour le processus de fabrication du métal et le processus de fabrication du plastique.

Implant dentaire

En raison de la forme des implants dentaires, la mesure du filetage de toute la surface du composant est un véritable défi.

Implants d’épaule

Un implant d'épaule se compose d'une glénosphère, d'un implant glénoïde, de vis périphériques et d'une tige humérale. La mesure du profil de forme libre de la tige humérale est le plus grand défi métrologique pour ce type d'implant.

Implants vertébraux

L'inspection complète des tiges sans références de référence est la plus grande difficulté de la mesure des implants vertébraux. Pour ces implants, les disques intervertébraux sont fixés par des tiges vertébrales et des vis pédiculaires monoaxiales.

Implants de hanche

C'est la faible tolérance des pièces multiples composées de plusieurs matériaux qui rend la mesure des implants de la hanche difficile. Ces implants sont constitués d'une cupule acétabulaire, d'un revêtement en polyéthylène, d'une tête fémorale et d'une tige fémorale.

Implants de genou

Pour mesurer avec précision les implants du genou, il est important de s'assurer qu'aucune marque blanche ne subsiste. Un implant de genou est constitué de composants métalliques et plastiques.

Traumatisme & extrémités

Les vis et les plaques osseuses sont utilisées pour les implants dans le domaine de la traumatologie et des extrémités. Le plus grand défi métrologique des plaques d'os est la mesure multi-axe de trous peu profonds sur une surface de forme libre.

Processus d’usinage du métal

Les implants orthopédiques doivent fonctionner sans faille, même dans les conditions physiologiques exigeantes du corps humain. Il est donc essentiel que les fabricants acquièrent une connaissance approfondie des matériaux orthopédiques – composés métalliques, céramique et polymères – et de la réaction organique qui en résulte. L’une des étapes les plus importantes du processus d’usinage des métaux consiste à évaluer les propriétés des matières brutes afin de garantir la performance du produit. D’autres défis importants sont le dimensionnement géométrique, la propreté technique pendant le processus de fabrication et les gains d’efficacité grâce à la réduction des déchets.

De la matière brute à la pièce finie

Jalons et solutions de qualité

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.

Métallographie

Analyse de la matière brute

Défis

Assurer une qualité constante du matériau en ce qui concerne, par exemple, la porosité, les cavités, les fissures, les fentes et la taille des grains

Votre avantage avec ZEISS

Déterminer la cause profonde de l’échec pour améliorer la fiabilité globale

Des solutions logicielles

Systèmes de microscopie optique

Systèmes de microscopie électronique

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

Qualité des pièces brutes

Inspection de la forme primaire

Défis

Garantir que les composants sont produits en bonne forme et sans fissures, vides, fissures ou inclusions critiques.

Votre avantage avec ZEISS

Inspection rapide des marchandises entrantes pour éviter des défaillances coûteuses plus tard dans le processus de fabrication

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Les solutions logicielles ZEISS

Technologie de numérisation 3D

Systèmes de Tomographie à rayons X

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

Inspection à l’arrivée

Vérification efficace des pièces fournies

Défis

Veiller à ce que les pièces fournies se situent dans les marges d’usinage et de traitement
Des cycles d’inspection rapides pour réduire le risque de goulets d’étranglement

Votre avantage avec ZEISS

Des plans d’inspection programmables qui sont exécutables en CNC
Optimiser votre temps d'usinage et trier les pièces de rebut avant qu'elles ne se transforment en produits

Les solutions logicielles

Technologie de numérisation 3D

Machines à mesurer tridimensionnelles

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

Dans le contrôle des processus

Observation de la qualité d’usinage

Défis

Détecter et classer la contamination particulaire pour répondre aux normes de qualité dans l'industrie médicale

Les inspections aux étapes du processus sont nécessaires pour contrôler le traitement et éviter les rebuts inutiles.

Votre avantage avec ZEISS

Combiner la détection et la classification des particules dans un flux de travail très efficace qui permet non seulement de trouver les particules, mais aussi de les classer selon leur origine de contamination ou d’usure
Évitez le traitement ultérieur des pièces de rebut

Les solutions logicielles

Systèmes de microscopie optique

Systèmes de microscopie électronique

Technologie de numérisation 3D

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

Dimensionnement géométrique

Dimensionnement final

Défis

Le temps de cycle et la fiabilité des résultats sont les facteurs critiques de l’assurance qualité
Les tolérances de profil serrées sur les surfaces polies sont un défi pour les méthodes d’inspection traditionnelles

Votre avantage avec ZEISS

Augmenter la plage d’acceptation utilisable en réduisant l’incertitude de mesure
Réduire l’interaction de l’opérateur et le temps nécessaire à l’inspection manuelle grâce à l’inspection CNC
Évaluation rapide et sans contact de l'analyse des surfaces de forme libre

Les solutions logicielles

Technologie de numérisation 3D

Machines à mesurer tridimensionnelles

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

Analyse de la surface

Contrôle optique final

Défis

Les produits finis doivent être contrôlés pour garantir une épaisseur de couche correcte et une qualité de surface irréprochable
Le polissage donne une finition de type miroir qui pose des problèmes pour l’inspection optique

Votre avantage avec ZEISS

Évaluation rapide de la rugosité sans contact

Résultats rapides et reproductibles lors de l’inspection finale

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Procédé de fabrication du plastique

Grâce au processus de fabrication, les implants en plastique peuvent être produits très efficacement en grands lots, mais aussi individuellement. Parfois, il s’agit de pièces individuelles qui ont été fabriquées spécifiquement pour le patient. En effet, le grand avantage des plastiques en médecine est qu’ils peuvent être façonnés de différentes manières et peuvent donc être bien adaptés aux besoins respectifs du patient. Le polyéthylène de masse molaire très élevée (UHMWPE), en particulier, a connu un grand succès dans les applications d’implants médicaux en raison de sa grande résistance à l’abrasion, de sa grande ténacité et de sa grande inertie biochimique. La fabrication précise de pièces parfois très petites à géométrie complexe est désormais possible sur le plan technologique grâce à des machines et des systèmes ultramodernes.

De la matière brute à la pièce usinée

Jalons et solutions de qualité

Initial geometric dimensions of stock material and shape.

Inspection à l’arrivée

Vérification efficace des stocks

Défis

S'assurer que les pièces livrées sont dans les marges d'usinage et de transformation
Des cycles d’inspection rapides pour réduire le risque de goulets d’étranglement

Votre avantage avec ZEISS

Des plans d’inspection programmables qui sont exécutables en CNC
Optimiser votre temps d'usinage et trier les pièces de rebut avant qu'elles ne se transforment en produits

Les solutions logicielles

Technologie de numérisation 3D

Machines à mesurer tridimensionnelles

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

Dimensionnement géométrique

Dimensionnement final

Défis

Le temps de cycle et la fiabilité des résultats sont les facteurs critiques de l’assurance qualité
Les tolérances de profil serrées sur les surfaces polies sont un défi pour les méthodes d’inspection traditionnelles

Votre avantage avec ZEISS

Augmenter la plage d’acceptation utilisable en réduisant l’incertitude de mesure
Réduire l’interaction de l’opérateur et le temps nécessaire à l’inspection manuelle grâce à l’inspection CNC
Évaluer la GD&T soutenue par des outils logiciels et des flux de travail intelligents

Les solutions logicielles

Technologie de numérisation 3D

Systèmes de Tomographie à rayons X

Machines à mesurer tridimensionnelles

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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