Berührungsfreie 3D-Messung für Endoprothesen

Der Umgang mit Endoprothesen erfordert bereits in der Produktion höchste Sorgfalt. Ihre sehr komplexen, mehrfach gekrümmten Geometrien haben Toleranzen im Bereich von wenigen Mikrometern bis zu einigen hundert Mikrometern und stellen viele traditionelle Messmethoden vor Schwierigkeiten. Nur ganz spezielle 3D-Messsysteme sind in der Lage, diese Oberflächen in der geforderten Präzision zu messen. Dazu müssen Abstandssensoren so präzise geführt werden, dass trotz Freiform-Oberflächenstruktur verlässliche Messungen über die gesamte Oberfläche möglich sind. Nur eine sorgfältig abgestimmte Auslegung zwischen 3D-Kinematik der Messmaschine und berührungsfrei messenden Sensoren kann optimale Ergebnisse sicherstellen.

Das Hüftgelenkimplantat ist das am stärksten belastete, das Kniegelenkimplantat das größte Gelenk im Körper überhaupt. Die Messaufgabe für optische Messsysteme umfasst sowohl die artikulierenden Oberflächen der Gelenkkomponenten, darunter versteht man diejenigen Oberflächen, die bei den möglichen Bewegungen des Gelenks mit der jeweils anderen Oberfläche in Berührung kommen kann, als auch die Bereiche, die für die Passung im Körper relevant sind.

Eine äußerst steife Konstruktion der auf die Messung von Endoprothesen spezialisierten 3D-Koordinatenmessgerätes OrthoLux von RedLux Ltd. (Southampton) ermöglicht hohe Messgeschwindigkeiten von bis zu 1 m/s sowie schnelle Wechsel in der Messrichtung. Gegenüber tastenden Verfahren werden die Messzeiten drastisch reduziert und gleichzeitig eine 100% Prüfung erreicht. Die hohen Aperturen der chromatisch-konfokalen Messköpfe dieser Messmaschinen stellen sicher, dass genügend Licht von den hochspiegelnden Freiformoberflächen zurück in den Sensor gelangt – ein nicht zu unterschätzender Vorteil dieser Technologie.

Chromatisch-konfokale Sensoren sind schnell und meistern in Verbindung mit leistungsfähigen 3D-Messmaschinen auch komplexe Oberflächen mit zerklüfteten Strukturen im Nanometerbereich. Die artikulierenden Oberflächen der Gelenke lassen sich vollumfänglich in 3D messen, was trotz immer schnellerer Sensoren nach wie vor Zeit benötigt, wenn es um höchste Auflösungen geht.

Lesen Sie hier unseren Anwenderbericht für weitere Details über berührungsfreie 3D-Messungen für Endoprothesen.