Dentale Implantatkomponenten

Maßgeschneiderte 3D Multisensor-Messtechnik für eine schnelle Qualitätskontrolle und sichere Prozesssteuerung

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Mehrteilige enossale Zahnimplantate bestehen aus kleinen, komplexen Präzisionskomponenten, einschließlich des Implantataufbaus (Abutment), die sehr strengen Maß- und Toleranzanforderungen genügen müssen. Abutment-Rohlinge bilden die Basis für maßgeschneiderte zahnprothetische Versorgungen. Sie besitzen eine industriell vorgefertigte Anschlussgeometrie für verschiedene auf dem Markt erhältliche Implantatsysteme und werden von Dentallaboren und Fräszentren in digitalen CAD/CAM-Prozessen zu patientenindividuellen Implantataufbauteilen weiterverarbeitet.

Zur serienbegleitenden Messung solcher “Prefabs” werden Multisensor-Koordinatenmessgeräte (KMG)  eingesetzt. Dabei werden alle Rohlinge einer dokumentierten 100%‑Prüfung unterzogen. OPTIV M Koordinatenmessgeräte verbinden den geforderten hohen Messdurchsatz mit höchster Genauigkeit.

Hexagon's Multisensor CMMs Family showing three different machines on a white background with an icon which is a cog with arrows inside to represent compatibility with DUAL Z technology. Hoher Messdurchsatz

In der Qualitätssicherung von vorgefertigten Implantataufbauten zählt ein hoher Messdurchsatz zu den wichtigsten Anforderungen an die eingesetzte Fertigungsmesstechnik und wird zum zentralen Produktivitätstreiber. Darauf abgestimmt können OPTIV M Multisensor-Koordinatenmessgeräte zielgerichtet konfiguriert werden. OPTIV M mit dem Lösungspaket “Throughput” verbindet intelligente Sensor- und Softwaretechnologien und bietet mit drei Leistungsstufen “Green”, “Blue” und “Chrome” differenzierte Möglichkeiten zur Steigerung von Messdurchsatz und Produktivität.

Green Badge





Multisensor-Lösung für universelle 2D und 3D Messaufgaben 

Alle im Durch- oder Auflicht sichtbaren Kanten der Anschlussgeometrie (z.B. Durchmesser, Schlüsselweite des Sechskants der Verdrehsicherung) werden hochauflösend und mit hoher Punktedichte mit dem Bildverarbeitungssensor gemessen.

AN image split in two. On the left side there is an optical sensor at the top lit up on the right side is the inspected piece as it would look on the metrology software being used to carry out the inspection
Im Auflicht sichtbare Kanten der Anschlussgeometrie werden mit dem Bildverarbeitungssensor (Vision-Sensor) gemessen.

Die geometrische Lagebeziehung (Parallelität) von zwei Funktionsflächen an den Abutment-Rohlingen wird durch Messen von Einzelpunkten ausreichend sicher bestimmt. Bei der OPTIV M “Green” mit dem Lösungspaket “Throughput” kommt für diese Messaufgabe wahlweise der taktil schaltende Taster HP‑TM oder der Lasertriangulationssensor (OPTIV LTS) im Einzelpunkt-Modus zum Einsatz. Die Lage des Schraubenkanals relativ zu einer definierten Bezugsfläche wird ebenfalls mit dem taktil schaltenden Taster geprüft.
An image split in two to show Abutment_Blanks. On the left side is a touch trigger probe inspecting the blank on the right is a close up of the blank with a yellow warning sticker behind it
Die Auswertung von dreidimensionalen Lageabweichungen erfolgt durch Messen von Einzelpunkten mit dem taktil schaltenden Taster HP‑TM oder dem Lasertriangulationssensor (OPTIV LTS).
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Erweiterte Scanning-Funktionalität für schnelle Form- und Profilmessungen
Die OPTIV M “Blue” mit dem Lösungspaket “Throughput” ermöglicht die Bestimmung der Formabweichung des Schraubenkanals durch taktiles Scannen. Mit einer Messrate von bis zu 1000 Punkten pro Sekunde bietet der scannende Taster HP‑S‑X1 deutliche Geschwindigkeitsvorteile gegenüber taktil schaltenden Verfahren.

Hexagon_MI_OPTIV_M_Abutment_Blanks_HPSX1_1_Application_Photo_800x428pxDie Formabweichung des Schraubenkanals wird durch taktiles Scannen mit dem scannenden Taster HP‑S‑X1 bestimmt.

Berührungslos, schnell und mit hoher Messpunktdichte wird die Flächenformabweichung (Ebenheit) einiger Funktionsflächen an den Prefabs durch Scannen mit dem Lasertriangulationslaser (OPTIV LTS) geprüft. Bei höheren Genauigkeitsanforderungen löst der scannende Taster HP‑S‑X1 diese Messaufgabe.

The flatness of some functional surfaces is determined by scanning using the laser triangulation sensor (OPTIV LTS)

Die Ebenheit einiger Funktionsflächen wird durch Scannen mit dem Lasertriangulationssensor (OPTIV LTS) bestimmt. Bei höheren Genauigkeitsanforderungen kommt der HP‑S‑X1 zum Einsatz.
 
Chrome Badge





Materialunabhängige Oberflächenmessung mit dem chromatisch-konfokalen Weißlichtsensor (CWS)

Die OPTIV M “Chrome” mit dem Lösungspaket “Throughput” nutzt den chromatisch-konfokalen Weißlichtsensor (CWS), der prinzipbedingt weitgehend oberflächenunabhängig arbeitet und auf den reflektiven Prefab-Materialien hochauflösende Messungen mit sehr geringer Messunsicherheit ermöglicht. Dadurch sind auch bei höchsten Toleranzanforderungen Oberflächenscans mit maximaler Geschwindigkeit möglich. Zudem werden mit dem CWS Messungen an geneigten Flächen und steilen Flanken der Prefabs realisiert (Winkelakzeptanz bis zu ± 45°).

Web_Single_Pod_Right_Rail-Hexagon_MI_OPTIV_M_Abutment_Blanks_CWS_1_Application_Photo_800x428pxDer chromatische Weißlichtsensor (CWS) misst die reflektiven Prefab-Oberflächen mit sehr geringer Messunsicherheit und hoher Messgeschwindigkeit.

Hexagon_MI_OPTIV_Dual_Z_Icon_600x600pxOPTIV M KMGs, die mit der OPTIV Dual Z technologie ausgestattet sind, maximieren die Bewegungsfreiheit, indem der inaktive Sensor aus dem Messbereich bewegt wird. Dadurch können viele Tasterablagevorgänge entfallen, was insbesondere bei Palettenmessungen den Durchsatz weiter erhöht.

Schnelligkeit durch Multisensortechnik

Mit ihrer Multisensor-Technik halten OPTIV M KMGs den optimalen Sensor für jedes Merkmal parat. Durch den kombinierten Einsatz von Bildverarbeitungssensoren, optischen Abstandssensoren und taktilen Sensoren erfassen sie alle geometrischen Eigenschaften der Prefabs in einem einzigen Prüfablauf. Im Vergleich zum Einsatz mehrerer Einzweckmessgeräte steht eine größere Anzahl von Messpunkten für eine vollständige dimensionelle Werkstückanalyse und für die statistische Prozessregelung in kürzerer Zeit zur Verfügung.

Schnelligkeit durch fertigungsnahes Messen

Die Erfassung und Auswertung von Messdaten direkt an der Fertigungslinie eröffnet schnelle Prozessregelmöglichkeiten und bildet die Basis einer effizienten Produktion ohne Ausschuss. OPTIV M vereint intelligente Technologien zur Automatisierung und intelligenten Vernetzung des Messgerätes in der Fertigung.

Statistische Prozessregelung (SPC), Prüfmittelfähigkeit und Prozessfähigkeit

OPTIV M KMGs übertragen ihre Messdaten über eine standardisierte Datenschnittstelle (AQDEF) an die Q‑DAS Statistiksoftware. Mit Q-DAS O‑QIS werden die Messdaten in Echtzeit visualisiert und statistisch überwacht. Im Falle von Verletzungen von SPC-Alarmkriterien wird der KMG-Bediener gezielt informiert und kann korrigierend in den Fertigungsprozess eingreifen, bevor teurer Ausschuss entsteht.

Gegenstand der fertigungsbegleitenden 100%-Prüfung von Abutment-Rohlingen ist es, die Einhaltung kritischer Produkteigenschaften dauerhaft sicherzustellen. Die optimale Eignung des OPTIV M KMG für diese Messaufgabe wird anhand verschiedener Analysestudien mit der Q‑DAS Software solara.MP nachgewiesen und bei erbrachter Fähigkeit (Fähigkeitskennzahlen Cg und Cgk) das Vertrauen in die Messergebnisse gewährleistet.

Der Nachweis der Prozessfähigkeit (Fähigkeitskennzahlen Cp und Cpk) erfolgt mit der Q‑DAS Software qs‑STAT. Diese Analysen erlauben Rückschlüsse auf signifikante Einflüsse, die ihre Ursache z.B. in verschiedenen Fertigungsmaschinen, Prefab-Chargen und Temperaturen haben. Q-DAS qs‑STAT hilft dabei, diese Einflüsse übersichtlich darzustellen und zu bewerten, um Verbesserungs- und Kosteneinsparpotenziale abzuleiten.
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Q‑DAS Statistiksoftware: Q-DAS O‑QIS übernimmt die Echtzeitvisualisierung und Alarmüberwachung der fertigungsbegleitenden Prüfung der Abutment-Rohlinge
Web_Single_Pod_Right_Rail-Hexagon_MI_PC-DMIS_Inspect_Pallet_2_Software_Screenshot_3831x2149pxMit PC‑DMIS Inspect Pallet kann der KMG-Bediener vordefinierte PC‑DMIS Messroutinen schnell und unkompliziert für den Palettenlauf konfigurieren. Während des Palettenlaufs wird die Maßhaltigkeit der gemessenen Rohlinge mit einer simplen Gut-Schlecht Symbolik dargestellt.
 
Automatisierte Palettenmessung

Ein Effizienzkriterium bei der fertigungsnahen Qualitätsprüfung von Abutment-Rohlingen ist die Automatisierung des Messablaufs durch Einsatz von Paletten. Sie können maschinenfern vorbereitet werden, was den rüstzeitbedingten Stillstand des KMG reduziert. Zusätzlich wird eine größere Charge in einem automatischen Messablauf ohne Bedienerintervention schneller geprüft.

Mit PC‑DMIS Inspect steht dem KMG-Bediener in der Fertigung eine grafisch-interaktive Benutzerschnittstelle zur Verfügung, mit der vordefinierte PC‑DMIS Messroutinen für den Palettenlauf ausgewählt werden können. Die intuitive Software ermöglicht die schnelle Definition der Palettenparameter, wie z.B. Ausrichtung, Spannmuster, Versätze und Laufparameter. Auf diese Weise qualifizierte Paletten lassen sich dann ohne erneutes Einmessen in wenigen Sekunden wechseln.

Normkonforme Prozessvalidierung

Die Qualität der Abutment-Rohlinge muss lückenlos, rückverfolgbar und manipulationssicher dokumentiert werden. Nationale und internationale Normen definieren die Anforderungen für elektronische Aufzeichnungen und Unterschriften. Die Q‑DAS Statistiksoftware erfüllt die Voraussetzungen für die Validierung nach den Normen der amerikanischen 21 CFR Part 11 und des europäischen GMP‑Leitfadens Annex 11.

In Richtung Konformitätsanforderungen wirkt auch PC‑DMIS Protect Die Software verfolgt ein rollenbasiertes Konzept. “Programmierer” können Messroutinen zertifizieren und danach auch jederzeit ändern. Solche Änderungen an einer geschützten Messroutine werden rückverfolgbar protokolliert und im Protect Log Viewer chronologisch angezeigt. Das vereinfacht das Audit von zertifizierten Messroutinen, die bereits für die Fertigungsumgebung freigegeben wurden. Anwender, denen die “Bediener”- Rolle zugewiesen wurde, können zertifizierte Messroutinen lediglich ausführen.

Hexagon's PC-DMIS Protect metrology software displayed on a computer screeen

Mit PC‑DMIS Protect wird der Änderungszugriff für Messroutinen auf den berechtigten Personenkreis eingeschränkt. Änderungen an einer zuvor zertifizierten, d.h. geschützten Messroutine werden rückverfolgbar protokolliert.

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