Mesure de haute précision des implants de genou

Pour les personnes atteintes de polyarthrite rhumatoïde, d’arthrose et d’autres affections similaires, un implant de genou peut changer la vie. Ces problèmes peuvent affecter psychologiquement et physiquement les personnes. Mais un implant de genou peut réduire considérablement la douleur et augmenter la mobilité pendant des décennies. Un contrôle de haute précision est nécessaire pour garantir la sécurité et la performance de ce matériel médical. Face aux plus hautes exigences d’efficacité et de réduction des coûts, il est aussi devenu important pour les fabricants d’accélérer les mesures et d’augmenter la productivité du contrôle des implants de genou.

Les matériaux les plus courants utilisés dans la fabrication de prothèses de genou sont les métaux et les plastiques. En général, le composant en polyéthylène sert d’espaceur entre un composant fémoral et tibial en métal. Selon les besoins du patient, le composant en plastique peut pivoter sur le composant tibial ou y être fixé.

La précision du dimensionnement est essentielle à la réussite de la prothèse de genou et à sa fonctionnalité. C’est pourquoi il est indispensable de contrôler à 100% la taille et le profil avant et après le polissage. Pendant la phase préliminaire, il est important de déterminer le respect de la tolérance afin qu’il y ait du matériau en excès lors de l’usinage final pour permettre un polissage sans déformation et sans endommagement de la pièce.

Imposant à la fois une précision maximale et une inspection intégrale, les implants de genou sont difficiles à mesurer, surtout si des lots de plusieurs milliers de pièces sont fabriqués. En général, les fabricants utilisent des palpeurs à déclenchement tactile pour obtenir une haute précision. Mais cette méthode risque de déformer la pièce, même si le module de force appliqué est faible.

Combiner la précision et la vitesse dans le contrôle des implants de genou

Les mesures sans contact sont la meilleure solution pour fournir la précision et la vitesse souhaitées. La technologie idéale réunit donc la machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) GLOBAL Speed et le scanner laser HP‑L‑10.10 de Hexagon. Le HP‑L‑10.10 protège non seulement la pièce contre des déformations ou endommagements, mais permet aussi de relever des données d’un haut niveau de qualité et de précision, à une vitesse maximale, sur plusieurs types de surfaces et finitions d’articulation de genou, avec des paramètres d’exposition standard. Cela permet de réaliser des gains d’efficacité supplémentaires en réduisant la nécessité de changer régulièrement les paramètres pendant le processus de mesure : une cause fréquente de perte de temps en interventions manuelles lors de l’utilisation de solutions plus traditionnelles. Par ailleurs, le scanner renferme une série de fonctionnalités qui rationalisent encore plus la vérification des articulations de genou.

Le scanner laser est équipé d’une caméra de surveillance qui permet de suivre en direct le processus d’inspection. Un guide visuel montre la plage de travail du laser lors du visionnage vidéo et permet au technicien de valider des routines de contrôle lorsque la MMT fonctionne toute seule. L’opérateur peut ainsi orienter le scanner laser à ligne vers des zones et des caractéristiques de l’articulation, présentant un intérêt particulier.

La caméra grand-angle favorise aussi l’optimisation des processus de traçabilité, qui sont déterminants dans la fabrication de prothèses de genou. La caméra capture, pendant la routine d’inspection, des images qui peuvent être ajoutées au rapport qualité afin de montrer les propriétés de surface et documenter les défauts. Cela permet de rationaliser le suivi et l’enregistrement des informations historiques conformément aux dispositions de différentes organisations de normalisation (telles que l’agence américaine des aliments et des médicaments, FDA).

En combinaison avec le logiciel de métrologie PC-DMIS, le HP‑L‑10.10 offre des gains de productivité supplémentaires aux fabricants d’implants de genou. PC‑DMIS calcule la trajectoire de numérisation laser la plus rapide et la plus précise en générant automatiquement les palpages, scans et mouvements nécessaires pour des mesures optimales, ce qui réduit encore plus les temps de cycle.

GLOBAL Speed se caractérise par des options d’extension personnalisables, uniques, qui permettent aux fabricants de combiner des technologies d’une manière optimisée pour atteindre leurs objectifs. Avec la fonctionnalité Throughput+, les fabricants réalisant de grands lots d’articulations de genou peuvent accélérer les contrôles, tout en maintenant un haut niveau de précision. Par ailleurs, la GLOBAL Speed renferme des fonctions de surveillance environnementale et d’analyse de données étendues pour donner plus d’assurance à l’utilisateur dans le contrôle de processus. D’autre part, elle réalise aussi des mesures d’articulation autonomes, rapides et précises, ce qui permet au personnel d’effectuer d’autres tâches.