DD228173B1 - Verfahren zur herstellung von herzschrittmachergehaeusen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Herzschrittmachergehäusen aus geschlossenen Titanhohlkörpern. Nach dem Schneiden wird mit der gleichen Trennscheibe eine Politur der Schnittoberflächen vorgenommen. Der Hohlkörper wird mittels eines mechanischen Trennvorganges, dem eine elektrochemische Metailauflösung überlagert ist, in zwei Hälften zerschnitten. Als Trennscheibe wird eine diamantstaubgebundene Scheibe eingesetzt. Der Elektrolyt wird im Bereich der Schnittstelle gestaut, jedoch unterhalb dieser Stelle abgeführt.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Herzschrittmachergehäusen aus Titanhohlkörpern. Titanhohlkörper werden insbesondere eingesetzt bei der Hersteilung von Herzschrittmachern. Sie dienen zur Aufnahme der Elektronik und der Energiequelle. Ihr Verschluß erfolgt in jedem Fall hermetisch dicht. Aus dem Hohlkörper werden ein oder mehrere Anschlüsse für die Elektroden herausgeführt. Der Titanhohlkörper selbst bildet die indifferente Elektrode.

Die Liegezeiten der Herzschrittmacher betragen gegenwärtig 7-10 Jahre. Während dieser Zeit ist das Gesamtsystem der aggressiven Körperflüssigkeit ausgesetzt.

An die Oberflächenbeschaffenheit werden aus diesem Grund höchste Ansprüche gestellt. Dazu ist auch die Realisierung einer hohen Qualität bei der Herstellung des Hohlkörpers unter minimalen mechanischen Belastungen notwendig.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei der Herstellung des Titanhohlkörpers werden zunächst Halbschalen gezogen, die die zweifache Größe bezüglich einer Längsausdehnung des eigentlichen Herzschrittmachers besitzen. Jeweils zwei Halbschalen werden miteinander mittels eines thermischen Fügeverfahrens hermetisch dicht verschweißt. Der so entstandene Hohlkörper besitzt das zweifache Volumen eines Herzschrittmachergehäuse. Zur Realisierung des jeweiligen Gehäuses wird der Hohlkörper in der Mitte getrennt. Auf die entstandenen Trennflächen wird ein Oberteil mit den Elektrodenanschlüssen aufgesetzt. Diese wird mit dem Gehäuse hermetisch dicht verbunden. Zum Trennen des Hohlkörpers ist ein Verfahren bekannt, bei dem mittels eines Schreibenfräsers mit einer Dicke von 1 mm unter Zuführung von Schmiermitteln getrennt wird. Das Verfahren besitzt den Nachteil, daß an den Schnittstellen eine rauhe Oberfläche mit starker Gradbildung entsteht. Diese Oberfläche verhindert einen anschließenden hermetischen Verschluß mit dem Oberteil. Die geringe Schnittgeschwindigkeit gestattet außerdem keine kontinuierliche Produktion. Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird die Trennung mit Korundschreiben durchgeführt. Die Dicke der Scheibe beträgt rund 2 mm, die Schnittgeschwindigkeit 5000U · min"¹. Aus dem Stand der Technik ist weiterhin bekannt, daß mittels einer elektrolytischen Metallauflösung entstandene Metallspäne aufgelöst und damit von der Schnittstelle entfernt werden können. Der schnelle Fluß des Elektrolyts dient dabei offensichtlich auch der Wärmeabführung. Die Durchführung des Verfahrens bewirkt jedoch nach wie vor einen hohen Wärmeeintrag in die Randzonen der Schnittstellen. Dadurch kommt es zu erheblichen Aufhärtungen und Versprödungen des Titans. Bei dem nachfolgenden Verschluß der Hohlkörper bzw. des Herzschrittmachergehäuses kommt es zu Spannungen und Rißbildungen in der Schweißnaht. Mit der Anwendung des Verfahrens werden nicht die Voraussetzungen für den nachfolgenden hermetischen Verschluß geschaffen. Außerdem ist ein hoher Verschleiß der Trennscheiben feststellbar, der das Verfahren relativ unökonomisch gestaltet. Die Verfahren, die sich aus dem Stand der Technik ergeben, gewährleisten nicht die wesentlichen Grundvoraussetzungen der hermetischen Herzschrittmacherkapselung.

Ziel der Erfindung

Es besteht das Ziel, die Vorbereitung der Herzschrittmacherkapselung ökonomisch so zu gestalten, daß die Liegezeiten von 7-10 Jahren durch die Schrittmacherkapsel nicht negativ beeinflußt werden und daß die Kapazität der Energiequelle vollständig ausgenutzt werden kann.

Wesen der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist die Trennung von Titanhohlkörpern und ihr nachfolgender Einsatz in der Herzreiztechnik. Dabei sollen die Veränderungen im Metallgittergefüge an den Schnittstellen möglichst vollständig vermieden werden. Darüber hinaus ist das Verfahren so zu gestalten, daß an den Schnittstellen kein Grad entsteht und die Schnittoberflächen bezüglich ihrer Plantiefe so gering ist, daß ohne technologische Zwischenschritte ein thermisches Fügeverfahren angeschlossen werden kann.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Elektrolyt im Bereich der Trennscheibe gestaut aber unterhalb der Schnittstelle abgeführt wird.

Nach der Durchführung des Verfahrens liegen zwei Gehäusebecher vor, die bezüglich ihrer Schnittflächen über eine relativ hohe Gradarmut und über eine Schnittoberfläche verfügen, die eine äußerst geringe Rauhtiefe besitzen. In der Umgebung der Schnittstellen treten keine Veränderungen der Metallgitterstruktur auf. Nach der Einführung der Energiequelle und eines Elektronikbausteines kann ohne technologische Zwischenschritte der Verschluß des Gehäusebechers mittels eines thermischen Fügeverfahrens erfolgen. Dabei wird der geforderte hermetische Verschluß sicher erreicht.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.

Die Figur 1 zeigt die Vorderansicht und Figur 2 die Draufsicht einer Vorrichtung zur Positionierung eingelegten des zu trennenden Metallhohlkörpers. Die Figur 3 zeigt das Prinzip der mechanischen Trennung mit überlagerter elektrochemischer Metallauflösung.

Der Metallhohlkörper 1, der aus Titan besteht, wird in den Vorrichtungsgrundkörper 3 eingelegt und mit den Spannelementen 4 über die Schwingungsdämpfer 5 fixiert. Ober- und unterhalb des Titanhohlkörpers 1 befinden sich wannenförmige Aussparungen 10 und 11. Die Trennscheibe 2, deren Schnittfläche mit Diamantstaub behaftet ist, rotiert in den wannenförmigen Aussparungen 10 und 11, welche durch ein fokussierendes Prallblech 8 und einem schirmenden Einspritzkanal 9 ergänzt werden. Die Trennscheibe 2 wird mit einer Schnittgeschwindigkeit von 25 m/s und einer Vorschubgeschwindigkeit von 10 mm/s durch den Hohlkörper 1 getrieben. Gleichzeitig erfolgt über die Düsen 6 und 7 die Zufuhr einer wäßrigen Salzlösung mit einem Vernetzer, beispielsweise F 905, im Verhältnis 10:1. Aus der Düse 6 wird das Wirkmedium unter Druck in den Einspritzkanal 9 eingebracht. Das fokussierende Prallblech 8 bewirkt gleichzeitig den Stau eines Teiles der Flüssigkeit während des Trennens sowie die Umlenkung des anderen Teiles in die untere wannenförmige Aussparung. Zwischen Trennscheibe 2 und dem Titanhohlkörper 1 wird eine Spannung von 6-10V mit einem Stromfluß von 20-50A realisiert. Im Schnittbereich ist die Trennscheibe 2 und die Schnittstelle vollständig von dem Wirkmedium umgeben. Die in der Trennfuge entstehenden Titanpartikel und Riefen werden in Titanionen umgewandelt. Dabei spaltet sich der Elektrolyt in Wasserstoff und Hydroxyde auf. Die Hydroxyde verbinden sich mit den Titanionen und fallen als Schlamm im unteren Bereich der wannenförmigen Aussparung 10 aus und werden durch das Wirkmedium ausgespült.

Durch die Düse 7 wird das Wirkmedium auch auf die Trennscheibe 2 gegeben. Dadurch wird die gesamte Trennscheibe 2 vom Wirkmedium umschlossen. Nachdem die Trennung des Titanhohlkörpers 1 erfolgt ist, wird die Trennscheibe 2 mit den gleichen Schnittparametern in die Ausgangsstellung zurückgeführt und die Zufuhr des Wirkmediums unterbrochen. Während des Rückführens erfolgt ein Polieren der Schnittoberflächen, die Hohlkörperhälften können der Vorrichtung entnommen werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:

DD-PS 96429 (B 24 B, 27/06) DD-PS 104746 (B 24 B, 27/06) DD-PS 149915 (B 24 B, 53/00)

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung von Herzschrittmachergehäusen durch einen mechanischen Trennvorgang mit einer rotierenden Trennscheibe, die nach dem Trennvorgang zurückbewegt wird und wobei dem Trennvorgang eine elektrochemische Metallauflösung mit einem Elektrolyten aus einer wäßrigen Salzlösung überlagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt im Bereich der Trennscheibe gestaut, aber unterhalb der Schnittstelle abgeführt wird.

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