Miniatur-Kugelgewindetrieb für eine Hightech-Innovation

Die moderne Technik hat im Bereich der Zahnheilkunde in rasender Geschwindigkeit zu ungeahnten neuen Möglichkeiten verholfen. So ermöglicht die computergestützte Fertigung von Zahnersatz, die als CAD/CAM-Technologie bezeichnet wird, die digitale Abformung der Zähne. Dies spart Zeit und vereinfacht das Aufnahmeverfahren:

Der Zahnarzt führt den Kamerakopf über die Zähne, während sich parallel dazu auf dem Bildschirm eine detaillierte 3D-Abbildung in natürlichen Farben aufbaut. Der berechnete Keramikersatz am Bildschirm lässt sich drehen, sodass unter anderem die Kontaktpunkte zu den ebenfalls digital erfassten Nachbarzähnen genau zu bestimmen sind. Die hohe Präzision dieser digitalen Daten ermöglicht dem Zahnarzt die Konstruktion eines passgenauen und hochwertigen Zahnersatzes aus Keramik.

Ein revolutionärer fünfachsiger Scanner mit Roboterarm und innovativer Modellpositionierung geht noch einen Schritt weiter. Durch sein Bedienkonzept ist das Scannen im vollautomatischen Modus, aber auch manuell in Rekordzeit möglich. Mit ihm lassen sich Abdrücke, Teil- und Ganzkiefermodelle in weniger als einer Minute scannen. Ebenfalls schafft es der Fünf-Achser, das Gaumendach zu scannen, wodurch eine digitale Konstruktion von Modellgussarbeiten ermöglicht wird.

Dem in der Schweiz beheimateten Gewinderollspezialisten, Eichenberger Gewinde, gelang es, eines der maßgeblichen Konstruktionselemente für den Scanner zu entwickeln und von der Einzelanfertigung bis zum Serienlauf zu bringen. Eichenbergers Kugelgewindetrieb Carry 4x1, leicht angepasst, erfüllt alle Anforderungen, um diesem neuartigen Positionierungs-Scanner zur bahnbrechenden Effizienz und Bewegungsflexibilität zu verhelfen. Eine besondere Software errechnet, wie der gesunde Zahn an dieser Stelle einmal ausgesehen hat. Dann schickt sie den digitalen Datensatz an eine Fräsmaschine, meist steht sie in einem Praxisnebenraum. Es entsteht in nur einer Sitzung ein hochwertiger, metallfreier und präziser Zahnersatz.

Für den Gewindespezialisten sind Gewindeformen, die sich neben der Norm befinden, die gesuchten Herausforderungen. Klein, präzise und reinraumtauglich sind die treibenden Wünsche insbesondere im Medizinbereich. Der kaltgerollte Miniatur-Kugelgewindetrieb Carry erfüllt diese Aufgaben seit rund vier Jahren und besetzt diese Marktnische mittlerweile sehr erfolgreich. Er ist die Alternative zu den hochpreisigen geschliffenen Spindeln, zu denen man bis dahin greifen musste, wenn eine Mini-Dimension gefragt war.

Nun galt es, den Schritt von der Kleinserie in die Großserienfertigung zu bewerkstelligen. Lediglich eine Maschine fertigt heute die Mutter des Kugelgewindetriebs. In einer einzigen Aufspannung werden mehrere Operationen am Mutternstück durchgeführt. Ein größeres Körpervolumen als Ausgangsmaterial, mit einer speziellen Griffmöglichkeit zur Bearbeitung des Mutternkörpers, gekoppelt mit einer neu eingerichteten vollautomatisierten und robotergestützten Produktionsmaschine war der Schachzug zur konkurrenzfähigen Herstellung der Carry-Mutter. Dank der eigenen Induktionshärteanlage ist die äußerst anspruchsvolle Härtung der Spindeloberflächen realisierbar (700 – 800 HV5). Die Gewinde mit Durchmesser von vier Millimetern weisen einen Kerndurchmesser von 3,2 Millimetern auf. Der Härtebereich muss vom Außendurchmesser der Spindel bis 0,5 Millimeter unter den Kerndurchmesser reichen. Damit die Gewindestangen maximal belastungsfähig werden, ist die Erhaltung eines weichen Kerns unabdingbar. Hier ist großes Fachwissen gefragt.

Nicht nur die Fähigkeit des Härtens und die automatisierte Produktion im Hause führten innerhalb kürzester Zeit zu erheblichen Verbesserungen in Bezug auf Präzision, Termine, Qualität und Flexibilität, auch die Entscheidung zur One-Piece-Flow-Montage war wegweisend. Das heißt, die wachsenden Anforderungen an Arbeitsabläufe, steigende Stückzahlen, dadurch immer engere räumliche Verhältnisse und eine wenig ergonomische Bereitstellung des Materials wurden mittels Fließfertigungsinseln optimiert. Eichenbergers Kennzahlen bestätigen heute, dass diese Umstellung in der Montage die Durchlaufzeit extrem reduzierte und eine massive Effizienzsteigerung zur Folge hatte.