Usinage CNC suisse de précision : Production de vis et ancrages osseux pour orthopédie et dentisterie

• Vis corticales (vis de cortex) : conçues pour tenir fermement et offrir stabilité maximale dans l'os cortical. Pas petit, filets rapprochés et peu profonds sur toute la longueur, bout généralement émoussé. Longueurs typiques : 1,5 mm à 4,5 mm.
• Vis cancellées : pour fixation d'os cancellé. Plus longues, pas plus grand que vis corticales. Filets plus profondément coupés et espacés, arbre peut être entièrement ou partiellement fileté. Longueurs : 3,5 mm à 6,5 mm.

Autres variables dans la conception des vis osseuses

Outre variations de filetage et pas, les vis peuvent avoir trous, degrés, rainures, etc., grâce aux capacités de précision de l'usinage CNC suisse. Différents types de têtes :

• Vis pour ancrage dentaire : tête conique sur laquelle presser une dent de remplacement.
• Tête filetée : verrouille la vis et son attache (ex: plaque) pour plus de stabilité.
• Tête hexagonale : permet l'utilisation d'un tournevis pour l'insertion.

Les vis osseuses usinées suisses peuvent aussi profiter de différentes conceptions de pointe supportant différentes techniques d'insertion :

• Vis non-taraudeuses : pointe lisse et ronde, insérée en faisant un trou pilote et en taraudant le filet à l'intérieur.
• Vis auto-taraudeuses : goujures de coupe pour tarauder leur propre filet une fois insérées dans un trou pilote. Ex: os cancellé moins dense, vis cancellée auto-taraudeuse — coupe son chemin dans l'os à l'insertion.
• Vis auto-foreuses : insérées telles quelles, sans trou pilote ni préparation. Créent leur propre trou pilote et sont aussi auto-taraudeuses.

Avantages de conceptions de vis uniques

Les entreprises de dispositifs médicaux peuvent créer leurs propres variantes de conception pour se démarquer et avoir un avantage concurrentiel. Outre le bénéfice pour le fabricant, un design brevetable crée opportunités et défis pour l'usinage CNC suisse pour réaliser des designs très complexes. Ex: segmentation en usinage suisse permet de répondre à des besoins de conception complexes. Un principe directeur — conception monobloc — peut complexifier l'usinage mais l'usinage suisse permet des designs mono-pièce minimisant les risques de défaillance dus à multiples pièces. Différentes modifications de surface (voir ci-dessous) peuvent être ajoutées post-usinage pour favoriser la croissance et l'adhérence osseuse, différenciant davantage un design d'ancrage.

Considérations matérielles spécifiques pour vis osseuses

Vis et ancrages orthopédiques et dentaires en alliages métalliques depuis plus d'un siècle. Beaucoup de temps pour apprendre quels matériaux offrent le bon mélange de haute résistance, résistance à la corrosion, biocompatibilité. Aujourd'hui, les fabricants choisissent des matériaux de grade implantable répondant aux spécifications ASTM ou ISO. L'usinage suisse doit pouvoir usiner une large gamme de matériaux, chacun avec caractéristiques uniques.

L'acier inoxydable est populaire mais les dernières décennies ont vu l'essor du titane et de métaux spéciaux choisis pour leurs avantages uniques. Exemples :

• Titane (pur et allié) : utilisé pour légèreté et haute résistance, ou quand le dispositif doit s'accoupler à un autre composant en titane. Vis en titane fréquentes pour fractures mandibulaires.
• Ti-6Al-4V ELI (titane-6aluminium-4vanadium interstitiels extra-faibles) : léger, résistant à la corrosion, résistant, biocompatible. Contrôles stricts lors de la fusion donnent ductilité et résistance accrues, choix populaire et durable pour vis et autres dispositifs médicaux.
• Nitinol (NiTi) : choisi pour sa capacité à supporter de fortes contraintes sans déformation permanente. Utilisé quand la vis doit s'étirer et changer légèrement sans prise de jeu permanente.
• Autres matériaux haute résistance et biocompatibles souvent utilisés indifféremment : MP35N®, 35N LT® (bas titane, meilleur vieillissement fatigue), L605, 316LVM, Elgiloy®, Conichrome®, et autres alliages spécifiés ASTM F1058 et ISO 5832-7.

Traitement de surface pour favoriser l'ostéointégration

La finition de surface est cruciale chez Metal Cutting. Pour vis osseuses et usinage suisse, le traitement de surface est un sujet unique. Certaines vis sont temporaires et retirées, mais la plupart restent en place. La finition de surface influence la croissance osseuse pour que la vis soit fermement ancrée et l'os pousse autour. Les scientifiques développent des revêtements spéciaux pour favoriser l'ostéointégration, mais les fabricants ont trouvé que des finitions plus rugueuses et autres types de surfaces aident à favoriser la croissance osseuse. L'invention du frittage laser direct (impression 3D métal) permet d'atteindre des niveaux de porosité inédits, au-delà d'une simple finition rugueuse, favorisant l'ostéointégration. L'impression 3D pourrait bien être l'avenir des vis osseuses et de nombreux autres dispositifs médicaux. Cependant, la plupart des matériaux pour vis orthopédiques et ancres dentaires ne sont pas traitables thermiquement. Ils gagnent leur résistance par écrouissage, impossible avec l'impression 3D métal. Il faut donc toujours commencer avec une barre ou fil usiné suisse avant le frittage laser !

Usinage suisse vs impression 3D laser pour vis osseuses ?

Bien que les imprimantes 3D métal disent tout pouvoir faire, l'écrouissage est un défi à surmonter avant que toutes les applications de vis osseuses puissent être imprimées 3D. Jusque-là, l'usinage suisse a l'avantage de partir de matériau écroui en barre. La magie de l'impression 3D : processus additif produisant des vides — avantage pour légèreté et porosité que l'usinage suisse ne peut égaler. Mais pour filets, trous, degrés et autres caractéristiques cruciales, procédés additifs et soustractifs donnent le même résultat dimensionnel final. Pour en savoir plus sur les attributs et avantages du tournage CNC suisse pour vos dispositifs médicaux, téléchargez notre guide gratuit FAQ sur l'usinage suisse.