KUNDENHERAUSFORDERUNG
Orthofix International wurde 1980 im italienischen Verona gegründet und ist ein führender Hersteller von medizinischen Implantaten für die Bereiche Wirbelsäule, Orthopädie und Trauma. Das Unternehmen führt eine Vielzahl von mechanischen Tests und Simulationen für die Produktentwicklung sowie zur Validierung der Geräteleistung vor der Einreichung bei den Behörden und der Markteinführung eines Produkts durch.
Die erhöhte Produktentwicklungsaktivität führte zu einem vollen Zeitplan für den axial-torsionalen Bionix®-Lastrahmen für 25 kN von MTS, der in der Prüfanlage von Orthofix Italien installiert wurde. Eine der jüngsten Initiativen war die Entwicklung leistungsfähigerer Schrauben für einen neuen, innovativen externen Fixateur für eine Behandlung im Rahmen der schadenbegrenzenden Orthopädie (Damage Control Orthopaedics bzw. DCO). Für diese Forschung müssen statische und dynamische Tests mit geringer Kraft (50 N–500 N) an Prüfkörpern durchgeführt werden, die kleiner und zerbrechlicher sind als das typische Orthofix-Produkt in der Entwicklung.
„Wir hatten das Bionix-System schon seit Jahren für alle unsere statischen und dynamischen Tests verwendet, aber die Nachfrage überstieg ständig das, was der Zeitplan für dieses Prüfsystem zuließ“, so Denis Lorenzini, Product Development Engineer in der F&E-Abteilung von Orthofix Italy. „Es wurde klar, dass wir ein zweites Prüfsystem brauchten, um der zunehmenden Produktentwicklung gerecht zu werden.“
Aufgrund des begrenzten Platzes im Testlabor und dem Wunsch, jede Investition zu maximieren, wollte Orthofix Italy, dass das nächste Prüfsystem kompakt und so kosteneffizient wie möglich in Anschaffung und Unterhalt ist. Dieses neue System musste auch mit einem eigens für das Bionix-System entwickelten Schraubenrotationssimulator kompatibel sein.
MTS-LÖSUNG
Das Forschungs- und Entwicklungsteam von Orthofix suchte die Expertise von MTS, um einen zweiten Lastrahmen zu beschaffen, der die Anforderungen an Tests mit geringerer Kraft am besten erfüllt. „Wir dachten zuerst daran, ein Mini Bionix-System von MTS zu bestellen, da wir mit dem ersten Bionix-System so viel Erfolg hatten“, sagte Lorenzini. „Aber als MTS uns seinen neuen elektrodynamischen Lastrahmen zeigte, wussten wir, dass wir die ideale Lösung gefunden hatten. Wir haben sofort ein Acumen-System für 1,25 kN von MTS bestellt.“
Das vielseitige, kompakte Acumen™-Prüfsystem von MTS nutzt eine elektrodynamische Betätigung, um eine einfache und energieeffiziente Möglichkeit zur Erweiterung der internen Prüfkapazitäten mit minimalen Auswirkungen auf den bestehenden Betrieb zu bieten. Der Lastrahmen verbraucht weit weniger Energie als andere Technologien. Die Stromversorgung erfolgt durch einfaches Einstecken des Systems in eine herkömmliche Steckdose, ohne dass Hydraulikpumpen oder eine entsprechende Infrastruktur erforderlich sind.
„Das Acumen-System von MTS ist extrem sauber, leise und einfach zu bedienen und zu warten“, sagt Graziano Marini, Prüfingenieur in der Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Orthofix Italy. „Die kleineren Kraftmessdosen und die speziellen Spannzeuge sind ideal für die Prüfung unserer Schraubenkonstruktionen geeignet, und wir sind besonders beeindruckt von dem T-Nuten-Tisch, der die Prüfkörpermontage erheblich vereinfacht. Das System ist auch sehr kompakt; die gesamte Teststation nimmt nur einen Quadratmeter Fläche ein.“
Zusätzlich zum Acumen-System von MTS investierte Orthofix in die Aufrüstung seiner neuen Steuerung von MTS mit einer zusätzlichen Platine. Diese Zusatzplatine bietet die Steuerungsfunktionalität für die firmeneigene Schraubendrehsimulation, die für das Testen neuer Schraubendesigns unerlässlich ist. Das Team war erfreut zu erfahren, dass mit dem neuen, verbesserten Regler und der Software sowohl den Bionix- als auch den Acumen-Lastrahmen von MTS innerhalb einer einzigen Benutzeroberfläche verwenden zu können.
KUNDENVORTEILE
Orthofix Italy nutzt derzeit das Acumen System von MTS, um statische Lebensdauertests und axiale Zug-Druck-Ermüdungsbewertungen an einer Vielzahl seiner Produkte durchzuführen. Tests, die ursprünglich auf dem Bionix-System durchgeführt wurden, lassen sich mit diesem neuen Lastrahmen leicht reproduzieren. Bei einem solchen Test werden Schrauben mit verschiedenen Verdrehgeschwindigkeiten und axialen Belastungen in ein synthetisches Knochenmaterial eingesetzt. Die Werte für das Eindreh- und Ausziehdrehmoment werden von einem integrierten Drehmomentmessgerät aufgezeichnet, das wertvolle Einblicke in die Schneid-, Stabilisierungs- und Gesamtleistungseigenschaften jeder Schraube bietet.
„Wir haben jetzt eine größere Kapazität, um ein höheres Volumen und eine größere Vielfalt an Tests zu übernehmen, was es uns ermöglicht, unseren Zeitplan für die Entwicklungstests viel effizienter zu gestalten“, erklärt Lorenzini. „Das Acumen-System von MTS hat unser Bionix-System von Tests mit höheren Kräften entlastet, wodurch wir neue Technologien schneller auf den Markt bringen können. Da das Acumen-System von MTS so wenig Strom für den Betrieb und Arbeitsstunden für die Wartung benötigt, hatte es zudem nur minimale Auswirkungen auf unsere Energie- und Betriebskosten.“
Das Forschungs- und Entwicklungsteam wird erneut mit MTS zusammenarbeiten, wenn es darum geht, die Fähigkeiten und die Technologie in der Testanlage von Orthofix Italy zu verbessern.
„MTS hat uns maßgeblich dabei geholfen, uns an die sich entwickelnden Anforderungen sowohl unserer internen Produktentwicklungsteams als auch der externen chirurgischen Gemeinschaft, die wir unterstützen, anzupassen“, so Lorenzini. „Der offene Gedankenaustausch mit MTS wird für den weiteren Ausbau unserer Testmöglichkeiten in der Zukunft unerlässlich sein.“
