Bearbeitung keramischer Funktionsflächen für Knieimplantate

Angesichts ihrer ausgezeichneten Eigenschaften sind Keramiken prädestiniert für den Einsatz als Implantatmaterial. Im Vergleich mit Polyethylen-Werkstoffkombinationen aktueller Endoprothesen lässt sich die verschleißbedingte Versagensquote deutlich verringern. In dieser Arbeit werden die einzelnen Prozessschritte betrachtet, die für die automatisierte Fertigung geometrisch komplizierter Endoprothesen mit hoher Bauteilqualität benötigt werden. Torische Schleifstifte, die besonders flexibel ein-setzbar sind, werden gestaltet und deren Einsatzbedingungen grundlegend untersucht.
Für den anschließenden Polierprozess mit möglichst geringem Abtrag wird ein nachgiebiges Polierwerkzeug eingesetzt. Aufgrund dessen Verformbarkeit findet eine Anpassung an die generierte Bauteilkontur statt. Um ein grundlegendes Verständnis für die Eingriffsbedingungen während der Bearbeitung zu schaffen, wird der Schleifprozess fokussiert und resultierend ein Modell zur Rauheitsprognose abgeleitet. Dieses basiert auf geometrischer Werkzeug-/Werkstückdurchdringung und berücksichtigt zudem kinematische Einflüsse und die Schleifscheibentopographie.