Entwurf von CNC-gewindeten Löchern für orthopädische Instrumente: Wie man Gewindeschäden verhindert

Erstellt 10.07

Für Maschinenbauingenieure, Designingenieure und Einkaufsleiter in der Forschung und Entwicklung von orthopädischen Geräten (z. B. Schrauben, chirurgische Zangen, implantierbare Werkzeughalter) ist das Gewindeabreißen in CNC-bearbeiteten Löchern ein kritisches Risiko. Es führt zu einem Versagen der Teile während der Operation, kostspieligen Nacharbeiten und verzögert die Einhaltung medizinischer Vorschriften – und verlangsamt gleichzeitig die Markteinführung neuer Produkte. Die gute Nachricht? Die meisten Probleme mit Gewindeabreißen sind mit intelligenten Designentscheidungen vermeidbar. Im Folgenden finden Sie 4 wichtige Tipps, um Ihre orthopädischen CNC-gewindebearbeiteten Löcher stark zu halten, sowie wie Marigold Rapid (www.marigold-rapid.com.cn) unterstützt zuverlässige Produktion.​

1. Übereinstimmung von Gewindegröße, Steigung und Materialfestigkeit​

Orthopädische Instrumente verwenden häufig hochfeste Materialien (Titanlegierung Ti-6Al-4V, Edelstahl 316L), um den chirurgischen Belastungen standzuhalten – jedoch brechen nicht passende Gewinde leicht. Zum Beispiel:​

Die Verwendung eines Feingewinde (z. B. M4×0,5) an einer dünnen Titanhalterung kann unter Drehmoment abgerissen werden, da die Gew vertiefe zu flach ist.

Fix: Materialien mit kompatiblen Gewinden paaren: Verwenden Sie Grobgewinde (z. B. M4×0,7) für dünne Titanteile und Fein gewinde für dickere Edelstahlkomponenten (um das Gewicht zu reduzieren, ohne die Festigkeit zu verlieren).

2. Vermeiden Sie Fäden, die zu nah an den Kanten des Teils sind​

Threads near part edges have less material support, making them prone to stripping. For a surgical drill guide with a threaded mounting hole:​

Wenn das Loch weniger als 1,5× den Gewindedurchmesser vom Rand entfernt ist (z. B. ein M5-Loch <7,5 mm vom Rand), wird das Material um das Gewinde unter Drehmoment verformt.

Fix: Halten Sie Gewindebohrungen mindestens 1,5× Durchmesser des Gewindes von den Kanten entfernt. Für enge Designs fügen Sie einen kleinen Verstärkungsboss um das Loch hinzu.

3. Entwerfen Sie die richtige Lochtiefe (Sparen Sie nicht an der Verbindung)​

Unzureichendes Gewindeengagement (die Länge der Schraube, die mit dem Loch verbunden ist) ist eine der Hauptursachen für das Abstrippen. Bei orthopädischen Implantaten wie Knochen-Schraubenempfängern:​

Weniger als das 2-fache des Gewindedurchmessers der Verbindung (z. B. ein M6-Loch mit <12 mm Gewinde) bedeutet, dass die Schraube kein Drehmoment halten kann, was zu einem Abreißen führt.

Fix: Entwerfen Sie Gewindebohrungen mit 2,5–3× dem Gewindedurchmesser der Eingreifung (z. B. 15–18 mm für M6-Gewinde), um die Festigkeit zu gewährleisten.

4. Fügen Sie eine Oberflächenbehandlung für das Gewinde hinzu (Verschleiß reduzieren)​

Die Reibung während der Schraubeninstallation nutzt die Gewinde ab, was im Laufe der Zeit zu einem Ausfransen führt – insbesondere bei wiederverwendbaren orthopädischen Werkzeugen.

Fix: Geben Sie medizinische Oberflächenbehandlungen an: Verwenden Sie für Titanteile die Anodisierung, um die Gewinde zu härten; für Edelstahl verwenden Sie Passivierung oder Nitrierbeschichtung. Diese Behandlungen erhöhen die Gewindedauerhaftigkeit, ohne die Biokompatibilität zu beeinträchtigen.

Wie Marigold Rapid das Abziehen von Gewinden in orthopädischen CNC-Teilen verhindert

Bei Marigold Rapid sind wir auf die CNC-Bearbeitung orthopädischer Instrumente spezialisiert – daher erkennen wir Thread-Designfehler, bevor sie Probleme verursachen. Als integrierter Hersteller mit einem umfassenden Prozess überprüft unser DFM (Design for Manufacturability)-Team kostenlos Ihre Entwürfe für Gewindebohrungen und kennzeichnet nicht übereinstimmende Materialien, unzureichende Eingriffe oder die Nähe zu Kanten.

Unsere schnelle Reaktion bedeutet, dass Sie innerhalb von 24 Stunden Feedback erhalten – keine Verzögerungen in Ihrem orthopädischen F&E-Zeitplan. Unterstützt durch die SGS-Zertifizierung (ISO9001 und 13485) verwenden wir bei unserer CNC-Bearbeitung präzise Gewindefräswerkzeuge (anstatt zu schneiden) für sauberere, stärkere Gewinde – selbst bei Kleinserien-Prototypen. Egal, ob Sie Schraubenlöcher für Knochen oder Halterungen für chirurgische Werkzeuge entwerfen, wir passen uns flexibel an Ihre Material- und Festigkeitsanforderungen an – kein Abziehen, keine Nachbearbeitung.

Für orthopädische Geräteteams, die müde von fadenbezogenen Ausfällen sind, ist Marigold Rapid Ihr zuverlässiger Partner. Kontaktieren Sie uns noch heute, um Ihre CNC-gewindebohrungsdesigns zu überprüfen!