diego alejandro angarita jaimes
TRANSCRIPT
IM-2003-II-01
DISEÑO Y MONTAJE DE UN SISTEMA DE MANUFACTURA FLEXIBLE PARA TORNILLOS DE HUESO LIOFILIZADO
DIEGO ALEJANDRO ANGARITA JAIMES
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA
CURSO DE PREGRADO BOGOTA, ENERO 13 DE 2004
IM-2003-II-01
DISEÑO Y MONTAJE DE UN SISTEMA DE MANUFACTURA FLEXIBLE PARA TORNILLOS DE HUESO LIOFILIZADO
DIEGO ALEJANDRO ANGARITA JAIMES
Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Mecánico
Asesor: FABIO ARTURO ROJAS MORA Dr Eng Mec
Profesor - Investigador Departamento de Ingeniería Mecánica
Universidad de los Andes
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA CURSO DE PREGRADO
BOGOTA, 13 DE ENERO DE 2004
IM-2003-II-01
LISTA DE TABLAS
Pag.
Tabla 1. Datos numéricos de las propiedades mecánicas del ..................... 3 hueso humano. Tabla2. Patrones de fractura típicos en huesos largos. ..................... 8 Tabla 3. Geometría de la rosca de los tornillos corticales. ..................... 23 Tabla 4. Geometría del cuerpo de tornillos corticales. ...................... 24 Tabla 5. Geometría de la cabeza de tornillos corticales. ..................... 26 Tabla 6. Geometría de la rosca de tornillos esponjosos. ..................... 27
Tabla 7. Geometría del cuerpo de los tornillos esponjosos. ..................... 28 Tabla 8. Geometría de la cabeza de los tornillos esponjosos. ..................... 29 Tabla 9. Parámetros de corte generadores de superficie ..................... 32 adecuada del tornillo. Tabla 10. Tiempos de mecanizado para tornillo HA 4.5 ..................... 47
IM-2003-II-01
LISTA DE FIGURAS
Pag. Figura 1. Comparación del Comportamiento Esfuerzo-Deformación ................... 4 para varios materiales. Figura 2. Relación entre esfuerzo último a tensión y Módulo de Elasticidad .................... 6 Figura 3. Secuencia y tiempo de los acontecimientos durante la fractura. .................... 7 Figura 4. Diferentes tipos de carga en el tornillo. ..................... 10 Figura 5. Tipos principales de cabeza en los tornillos ortopédicos. ..................... 12 Figura 6. Tipos de tornillos de acuerdo a la longitud del vástago. ...................... 13 Figura 7. Partes principales de la rosca del tornillo. ...................... 15 Figura 8. Fractura de un tornillo por concentración de esfuerzos en la unión cabeza-vástago. ...................... 16 Figura 9. Tipos principales de rosca utilizadas en ortopedia. ...................... 17 Figura 10. Tipos de punta mas usadas en tornillos ortopédicos. ........................ 18 Figura 11. Rosca de tornillos corticales. ........................ 24 Figura 12. Cuerpo de tornillos corticales. ....................... 25 Figura 13. Cabeza de tornillos corticales. ........................ 25 Figura 14. Rosca de tornillos esponjosos. ........................ 27 Figura 15. Cuerpo de los tornillos esponjosos. ........................ 28 Figura 16. Geometría de la cabeza de los tornillos esponjosos. ....................... 29
Figura 17 . Hueso bovino sobrecalentado. ....................... 33
IM-2003-II-01
Figura 18 . Hueso bovino correctamente calentado. ...................... 34 Figura 19 . Secciones obtenidas con el corte con segueta. ...................... 34 Figura 20. Hueso con sección transversal uniforme longitudinalmente. ................... 35 Figura 21. Hueso con sección transversal no uniforme longitudinalmente. .................. 35 Figura 22. Cilindro de resina epóxica que contiene hueso. ................... 36 Figura 23. Vista superior de pedazo de hueso encapsulado en resina epóxica. ................... 36 Figura 24. Hueso fracturado en la interfase con la resina. ................... 37 Figura 25. Detalle de la fractura del hueso durante el desbaste. .................... 37 Figura 26. Montaje para el desbaste de los tarugos en el torno Combi Imocom. .................... 38 Figura 27. Detalle del montaje para el desbaste de los tarugos. .................... 38 Figura 28. Tarugos de hueso obtenidos después del desbaste. .................... 39 Figura 29. Vista superior de los tarugos de hueso obtenidos. ..................... 39 Figura 30. Diferentes etapas en el procesamiento de los tarugos. .................... 39 Figura 31. Vista general del torno EMCO PC Turn 55. .................... 43 Figura 32. Montaje del tornillo en el torno Emco PC Turn 55. ..................... 45 Figura 33. Tornillo luego de ser mecanizado con el código G generado. ...................... 45 Figura 34. Primer tornillo producido en la celda. ...................... 45 Figura 35. Rosca del primer tornillo producido. ...................... 46 Figura 36. Detalle de la rosca del tornillo. ...................... 47 Figura 37 . Problemas presentados durante el mecanizado. ...................... 48
IM-2003-II-01
Figura 38. Detalle de flexión excesiva en los tarugos de hueso. ...................... 49 Figura 39. Problemas por pérdida de alineamiento de la herramienta de corte. ...................... 49 Figura 40. Formulario de selección de las características geométricas para el usuario. ...................... 52 Figura 41. Respuesta al usuario cuando el tornillo no está disponible. ..................... 53 Figura 42. Link de consulta para el tornillo seleccionado. ..................... 53 Figura 43. Información de los tornillos presentada a los usuarios. ................... 54 Figura 44. Formulario para ordenar la manufactura de los tornillos. ................... 54 Figura 45. Formulario para la información personal del cliente. ................... 55 Figura 46. Formulario de Acceso para el administrador del sistema. ................... 56 Figura 47. Esquema de base de datos del administrador. ................... 57 Figura 48. Formulario de información del cliente ................... 58 Figura 49. Opción para modificar o eliminar datos ................... 58 Figura 50. Formulario para el operario de la celda de manufactura. ................... 59 Figura 51. Información para tornillo no existente en la base de datos. ................... 59 Figura 52. Link de consulta para el tornillo seleccionado. ................... 60
IM-2003-II-01
1
1. INTRODUCCIÓN
En el siguiente documento se presenta el desarrollo seguido para diseñar y montar un sistema
de manufactura flexible para tornillos de hueso liofilizado por medio de la aplicación de la
tecnología de grupos en producciones de tornos de control numérico distribuidos en diferentes
celdas de manufactura.
Los tornillos elegidos para ser fabricados con el sistema están bajo la norma ISO 5835 de
noviembre de 1996. Esta norma describe la geometría total de los tornillos excepto la longitud
total y la longitud roscada que están especificadas por el usuario de acuerdo a sus
necesidades particulares.
Teniendo en cuenta que el hueso como material ya ha sido caracterizado, que sus
propiedades han sido cuantificadas, que los tornillos ya han sido fabricados y utilizados (Rojas, 2000) surge la necesidad de diseñar un sistema que permita la fabricación de tornillos que
sean de utilidad y que ofrezca acceso a las personas directamente interesadas en el producto.
En el marco teórico se expondrá detalladamente todo el trabajo realizado en el área del hueso y
su manufactura.
La justificación de este trabajo es producir un sistema de manufactura que permita salir del
ámbito prototípico de trabajos hechos a nivel de pregrado anteriormente, por medio de la
manufactura de productos con las características y propiedades que los hagan
comercialmente viables para los diferentes usuarios.
De igual manera, para el establecimiento de la celda se van a aplicar conocimientos del área de
mecanizado, manejo de materiales, biomecánica e igualmente se va a hacer el manejo de todo
el sistema para dar así un paso para la aplicación comercial de los tornillos.
IM-2003-II-01
2
2. DESCRIPCION DEL PROYECTO
2.1 Objetivo General
• Desarrollar una metodología para diseñar e implementar un sistema de manufactura
flexible para tornillos de hueso liofilizado.
2.2 Objetivos Específicos
• Hacer una selección de los tornillos que sean de mayor uso comercial en Colombia y
cuya fabricación sea posible con los recursos disponibles a nivel local.
• Con base en una selección de tornillos que sean de mayor consumo comercial en
Colombia, implementar para ellos un proceso de mecanizado eficiente en diversas
celdas de manufactura distribuidas en la ciudad o el país de acuerdo a los resultados de
investigaciones anteriores. (Rojas, 2000)
• Crear una interfase de comunicación utilitaria para el usuario (cirujano). En esta interfase
el usuario podrá especificar, observar y si lo desea, solicitar la manufactura del tornillo
necesario dependiendo de la aplicación. Adicionalmente el usuario podrá encontrar toda
la información de la geometría, normas, fotos y aplicaciones del tornillo deseado.
• Diseñar un sistema Web con archivos asociados que contenga y de acceso a cada de
las celdas de manufactura asociadas para la fabricación de cada uno de los tornillos
seleccionados.
IM-2003-II-01
3
MARCO CONCEPTUAL
3. EL HUESO HUMANO
3.1 Propiedades del hueso humano
El hueso es un material de naturaleza biológica y como tal sus propiedades físicas varían
considerablemente dependiendo de la muestra. Posee una estructura fibrosa como madera. El
tejido óseo tiene una composición de 70% de mineral, 22% de proteínas y 8% de agua. Es
fuertemente viscoelástico y anisotrópico y en comparación con otros materiales, el hueso
presenta propiedades muy interesantes. Por ejemplo, es 3 veces más liviano que el hierro
fundido (en peso específico) y es 10 veces más flexible. (Rojas 2000).
Tabla 1. Datos numéricos de las propiedades mecánicas del hueso humano.
Dirección y tipo de carga
Densidad aparente (gr/cm3)
Resistencia Máxima (MPa)
Módulo de Elasticidad (MPa)
Tracción Longitudinal
1.85 133 17000
Compresión Longitudinal
1.85 193 17000
Cizallamiento Longitudinal
1.85 68 3000
Tracción Transversal
1.85 51 11500
Compresión Transversal
1.85 33 11500
Fuente: Einhorn et al. (1992).
IM-2003-II-01
4
La resistencia del hueso es aproximadamente una décima parte de la del acero, esta
resistencia es lograda gracias a estructura de apatita que lo forma. En general los
elementos distensibles del hueso, como las fibras de colágeno, son considerados
bastante más débiles. (Manual de la osteosíntesis).
Aunque el hueso presenta un comportamiento plástico, la parte elástica abarca la mayor
parte del esfuerzo aplicado.
Figura 1. Comparación del Comportamiento Esfuerzo-Deformación para varios materiales.
Fuente: Mora (1996).
La resistencia del hueso esponjoso es muy variable y suele ser menor de una décima
parte que la del hueso cortical. (Yamada 1970). Una propiedad importante del hueso es su debilidad. El hueso admite poca deformación
(alrededor del 2%) sin fracturarse.
IM-2003-II-01
5
Al considerar al hueso como estructura, se debe tener en cuenta la forma y las
irregularidades superficiales. La forma define la resistencia a cargas de flexión y torsión
debido a que está asociada con el momento de inercia y polar de inercia.
Por medio de experimentación se ha encontrado que los esfuerzos en los huesos pueden
aumentar en gran cantidad debido a los concentradores de esfuerzos producidos por las
discontinuidades en la superficie de los huesos. Igualmente se encontró que en las
discontinuidades se puede pasar de un esfuerzo local y una fractura generalizada que se
propagará en todo el hueso. (Rojas, 2000). 3.2 Factores que influyen en la resistencia del hueso
El contenido de humedad de la muestra, el secamiento aumenta la resistencia a la
tracción y compresión pero reduce la resistencia al cortante. El hueso “húmedo” tiene una
capacidad mayor de absorción de energía que el hueso seco. La curva esfuerzo
deformación para un hueso compacto seco bajo tensión es aproximadamente lineal hasta
la falla, pero en un hueso “húmedo” se desvía de una línea recta a medida que se acerca
al punto de fractura, de la misma forma se comporta un hueso “húmedo” bajo compresión.
(Evans 1957).
La dirección de aplicación de una fuerza respecto a eje de las fibras. Cuando la dirección
de la fuerza es paralela a la dirección de las fibras, l resistencia a la compresión es
máxima, la de tracción intermedia y la de cortante mínima. La resistencia a la tracción y a
la compresión disminuyen con el aumento de temperatura.
Cuando hay cargas que provocan esfuerzos de flexión, la resistencia a la flexión varía en
los diferentes niveles de hueso cortical. (Evans 1957). La siguiente gráfica muestra el comportamiento mecánico del hueso cortical (Esfuerzo
último y módulo de elasticidad) es función del aumento de la tasa de deformación.
IM-2003-II-01
6
Figura 2. Relación entre esfuerzo último a tensión (coordenada izquierda) y Módulo de elasticidad (coordenada derecha) en hueso cortical como función del aumento en la tasa de deformación.
Fuente
: Einhorn et
al, (19
92)
IM-2003-II-01
7
4. FRACTURAS
El esqueleto proporciona un armazón rígido para la actividad física y para la protección de
los órganos blandos. El hueso humano se fractura debido a una sobrecarga mecánica.
La fractura interrumpe en fracciones de milisegundo la integridad estructural y por lo tanto
la resistencia del hueso.
La siguiente figura presenta la secuencia de acontecimientos en el proceso de fractura.
Figura 3. Secuencia y tiempo de los acontecimientos durante la fractura.
Fuente: Manual de la Osteosíntesis.
En el estudio de las fracturas se han hecho estudios para predecir la forma en que ocurre
la fractura en los huesos. Generalmente ocurren por una combinación flexión, torsión o
cargas de compresión.
IM-2003-II-01
8
El tipo de fractura depende principalmente del tipo de fuerza ejercida y de la energía
liberada. La fuerza de torsión provoca fracturas espiroideas, la tensión fracturas
transversales, la flexión fracturas oblicuas cortas y la compresión axial tiene como
consecuencia fracturas sin contacto entre los principales fragmentos tras el
restablecimiento de la longitud original del hueso. El grado de fragmentación depende de
la energía almacenada antes del proceso de fractura. (Manual de la Osteosíntesis).
En el estudio de las fracturas se han definido los factores principales: Tipo de carga,
Magnitud de la carga, Tasa de aplicación de la carga, propiedades del hueso como
material y propiedades estructurales del hueso. (Evans, 1957). La siguiente tabla resume los patrones de fractura en huesos largos.
Tabla2. Patrones de fractura típicos en huesos largos.
Fuente: Gozna et al. (1982).
IM-2003-II-01
9
5. IMPLANTES
5.1 Descripción general de los implantes. Los implantes son utilizados para recuperar la continuidad estructural de un hueso
fracturado y así restituir su capacidad de carga. Esta recuperación es posible por medio
de la aplicación de placas o dispositivos de fijación, una vez que el alineamiento de
fragmentos se ha realizado. (Ortega 2003). Una de las formas eficientes para conseguir una restauración de la fractura es por medio
del uso de implantes o elementos de fijación internos y externos. Estos dispositivos son
generalmente hechos en aleaciones metálicas y deben ser retirados cuando su función de
soporte artificial ha terminado.
El estudio de los implantes en los huesos ha abarcado áreas extensas en cuanto a
naturaleza y propiedades de los huesos, origen y formas de fracturas en los mismos,
implantes usados para recuperar la integridad en la estructura de un hueso fracturado.
Dispositivos de fijación interna:
• Tornillos
• Placas
• Alambres
• Varas intramedulares
5.2 El tornillo como implante.
El más común de los implantes ortopédicos es el tornillo. Mecánicamente el tornillo es un
dispositivo diseñado para convertir una carga de torsión en una carga de compresión. A
IM-2003-II-01
10
medida que el cirujano aplica torsión para apretar el tornillo este avanza dentro del hueso
hasta que la cabeza del tornillo hace contacto con la corteza del hueso.
El torque que es convertido en compresión axial es llamado Torque efectivo. La energía
torsional también se gasta cortando y superando la fricción de la rosca.
El diseño ideal de un tornillo y de su agujero es aquel en el que se maximiza la cantidad
de torque efectivo y se minimiza la energía torsional gastada cortando y superando la
fricción en la rosca.
Figura 4. Diferentes tipos de carga en el tornillo.
Fuente: Goza et al. (1982).
Los tornillos ortopédicos están diseñados para fomentar la osteosíntesis de las partes
involucradas. Además de ser necesaria una fuerza de compresión entre los huesos
involucrados y una eliminación de todo movimiento entre las partes, es importante crear
un íntimo contacto entre la rosca del tornillo y la rosca hecha en el hueso. Con esto se
evita el aflojamiento de las partes con el fin de producir una osteosíntesis de manera
satisfactoria. Molina et al. (1995).
El diseño de un tornillo ortopédico va más allá de los factores mencionados, también se
deben tener en cuenta factores como su geometría, indicaciones y contraindicaciones en
su uso, tipo de estructura en la que se va a aplicar, etc.
IM-2003-II-01
11
5.3 Partes del tornillo ortopédico.
Las partes principales de los tornillos de aplicación ortopédica son:
• Cabeza
• Vástago
• Rosca
• Punta
5.3.1 Cabeza. La cabeza del tornillo cumple dos funciones principales: Sirve como acople entre el
destornillador y el tornillo y es la superficie donde sobre la que actúan las fuerzas de
compresión. Cada tipo de cabeza tiene sus ventajas y desventajas dependiendo de la
aplicación del tornillo. A continuación se muestran las 4 más populares.
Ranurada (Plana). Este diseño tiene una ranura. Esto hace su manufactura fácil y puede ser implantado con
un destornillador estándar.
Por otro lado su diseño es el más ineficiente en el área ortopédica porque puede resbalar
en el momento del implante debido al uso de un destornillador ligeramente desalineado.
Por esto este tipo de tornillo es poco usado actualmente.
En cruz Este diseño tiene una segunda ranura formando ángulos rectos con la primera dando una
mayor área de contacto entre el destornillador y la cabeza del tornillo y por lo tanto reduce
la tendencia a resbalarse en el momento del implante. Su desventaja es que el
destornillador debe ser del tamaño correcto. Si el tornillo y el destornillador no están bien
acoplados, el cirujano pierde control sobre el alineamiento axial del tornillo.
IM-2003-II-01
12
Tipo Phillips Este diseño es más fácil de acoplar al destornillador que la cabeza en cruz. Tiene la
desventaja hipotética que la profundidad de la ranura puede inducir la corrosión en la
base por el oxígeno. Este se puede evitar con las aleaciones modernas utilizadas.
Cabeza Hexagonal Este es diseño de más uso actualmente porque ofrece un acople firme con el
destornillador y por lo tanto el cirujano tiene un mejor control del alineamiento y poca
tendencia a resbalarse.
Dependiendo del diseño de la cabeza las cargas cortantes y de flexión pueden ser
suficientemente altas para romper el tornillo. La rotura del tornillo puede ocurrir si este no
es correctamente centrado o es introducido en ángulos incorrectos en el agujero.
La cabeza con forma esférica es diseñada para reducir las cargas cortantes que se
producen cuando un tornillo no es insertado con el ángulo correcto con otros elementos
de implante.
Figura 5. Tipos principales de cabeza en los tornillos ortopédicos.
Fuente Gozna et al. (1982).
IM-2003-II-01
13
5.3.2 Vástago. Esta es la parte sin rosca en el tornillo dando una unión entre la rosca y la cabeza del
tornillo. La rosca convierte la carga de torsión aplicada en una carga de tensión en el
vástago. La cabeza convierte esta carga de tensión en una carga de compresión a
medida que esta avanza y presiona la corteza del hueso. La importancia del vástago está
en su función de unión entre la cabeza y la sección roscada del tornillo.
La longitud del vástago y de la parte roscada depende del uso que se diseñe el tornillo.
En general los tornillos se pueden clasificar de acuerdo a la longitud del vástago en:
• Tornillos tipo maquinado (Machine Screws)
• Tornillos de Compresión (Lag Screws)
Figura 6. Tipos de tornillos de acuerdo a la longitud del vástago.
Fuente: Gozna et al. (1982).
Entre los factores que influyen en la utilización de cada uno de estos tornillos se
encuentran:
Tipo de Hueso. El hueso esponjoso tiene un bajo nivel de sostenimiento comparado con el hueso cortical por
lo que se requiere roscas de mayor diámetro. Sin embargo el hecho de hacer un agujero
deslizante de mayor diámetro podría comprometer el área de contacto entre la cabeza del
tornillo y la corteza del hueso a menos que se use una arandela, en estos casos el cirujano
puede optar por usar un tornillo de compresión para evitar un mayor diámetro en el agujero
deslizante.
IM-2003-II-01
14
Tamaño del fragmento proximal. Es más recomendable usar un tornillo de compresión si el tamaño del fragmento proximal es
pequeño porque este se puede romper cuando se está haciendo el agujero para la inserción
del tornillo (Caso del tornillo tipo maquinado).
Tiempo de permanencia del tornillo. El tiempo que el tornillo va a permanecer implantado también influye en la decisión del mismo.
Si el implante va a permanecer por un periodo largo de tiempo, es recomendable usar un
tornillo tipo maquinado para evitar su rotura cuando es removido. Esto se debe a que a
medida que la fractura se solidifica, el hueso tiende a crecer sobre el vástago del tornillo
haciendo casi imposible la remoción del tornillo sin tener que romperlo.
5.3.3 Rosca. Un tornillo trabaja por la acción de la rosca convirtiendo una carga de torsión en una carga de
compresión.
Los factores que se deben tener en cuenta para seleccionar la rosca son: Diámetro de la raíz,
diámetro de la rosca, paso, avance y el área de raíz del agujero taladrado.
Figura 7. Partes principales de la rosca del tornillo.
Fuente: Gozna et al. (1982).
IM-2003-II-01
16
El diámetro exterior de la rosca es uno de los factores más importantes que afectan la
resistencia del tornillo al desprendimiento durante su inserción. Entre mayor sea el
diámetro exterior de la rosca, mayor es la resistencia al desprendimiento. Por esta razón,
muchos tornillos esponjosos tienen un mayor diámetro exterior de rosca.
El paso es la distancia entre dos hilos de rosca consecutivos. Un tornillo con rosca fina
tiene un paso pequeño y uno con rosca gruesa tiene un paso grande.
El avance, es la distancia que “avanza” el tornillo con cada vuelta que se le da, para
tornillos de rosca sencilla, el avance es igual al paso. Para un tornillo de rosca doble, el
avance es dos veces el paso. El hecho de tener una rosca doble tiene la desventaja
mecánica de requerir más cantidad de energía torsional para producir la misma cantidad
de compresión que un tornillo de rosca sencilla. Por esta razón, la mayoría de tornillos
ortopédicos son de rosca sencilla.
El área de contacto del hueso con el tornillo es un factor importante en la resistencia al
desprendimiento del tornillo. (Gozna et al 1982). Cuando la fuerza de tracción es aplicada al tornillo, el hueso en las puntas de la rosca es
sometido a grandes cargas cortantes. La concentración de estas cargas depende del
diámetro de la rosca, el paso y la longitud roscada. Por lo tanto la resistencia al
desprendimiento del tornillo depende del área de contacto entre el tornillo y la superficie
del agujero hecho en el hueso.
Existen dos tipos de rosca comúnmente usadas en los tornillos ortopédicos: La rosca en V
y la rosca trapezoidal.
IM-2003-II-01
17
Figura 9. Tipos principales de rosca utilizadas en ortopedia.
Fuente: Gozna et al (1982).
No hay fundamentos sólidos que demuestren cual tipo de rosca tiene una mayor
resistencia al desprendimiento. Teóricamente las dos deberían tener la misma resistencia
si tienen igual área de contacto con el hueso. Aunque algunos ortopedistas sostienen que
la rosca trapezoidal ofrece una mayor resistencia a largo plazo.
5.3.4 Punta. En los tornillos ortopédicos hay 2 tipos de punta comúnmente usadas además de la punta
tipo Trocar:
Aflautada (Acanalada) Este tipo de punta hace que el tornillo sea identificado como auto tarrajeable. Este tipo de
tornillo va creando la rosca a medida que avanza dentro del hueso. La principal ventaja
es el hecho de no requerir un taladrado previo del hueso por lo que puede ser usado en
hueso esponjoso suave sin dificultad y en sitios donde la resistencia al desprendimiento
no es un factor crítico.
IM-2003-II-01
18
Redonda
Este tipo de punta identifica al tornillo como no auto tarrajeable y su rosca se extiende
hasta la punta. La forma de la punta permite guiar el tornillo fácilmente en el agujero
pretaladrado con dispositivos especiales. El uso de este tipo de puntas ha aumentado
recientemente sobre todo en tornillos para región cortical. En este tipo de uso esta punta
tiene las siguientes ventajas:
Figura 10. Tipos de punta mas usadas en tornillos ortopédicos.
Fuente Gozna et al (1982).
Las herramientas usadas para crear el agujero para los tornillos no auto tarrajeables son
diseñadas para distribuir el área de corte en secciones pequeñas minimizando así la
producción de calor. De esta manera disminuye la micro fracturación de la superficie del
hueso y de esta forma la rosca obtenida es más resistente. Este tipo de tornillos pueden
ser insertados y removidos sin afectar la rosca. Este tipo de punta tiene en mejor acople
con el hueso y una mayor resistencia al desprendimiento que la punta acanalada. Gozna et al (1982). Como la rosca es hecha antes de la inserción del tornillo, una mayor cantidad de torque
efectivo puede ser transmitido con un tornillo de punta redonda dando una mayor
compresión interfragmental.
Los cuatro factores mencionados son los que se deben tener en cuenta cuando se está
seleccionando un tornillo para una aplicación ortopédica. Dependiendo de los factores
IM-2003-II-01
19
mencionados (tipo de hueso, tiempo de aplicación, tendencia al desalineamiento,
desprendimiento, rotura) el cirujano seleccionará el tornillo más conveniente.
5.4 Tornillos de hueso.
Los injertos óseos pueden ser de dos tipos: Auto injertos (partes del mismo paciente) y alo
injertos (provenientes de partes y tejidos de personas diferentes al paciente).
Los tornillos que se van a fabricar en este proyecto son de tipo alo injertos, el material de
estos injertos es hueso cortical humano, principalmente de fémur o tibia. El hueso se
obtiene en forma de pequeños fragmentos obtenidos en el banco de huesos donde ha
sido esterilizado, liofilizado y preservado.
Se ha encontrado que las ventajas de los alo-injertos son: Biocompatibilidad, estimulación
de formación de hueso y el hecho de no necesitar una segunda intervención quirúrgica
para retirar los implantes (esto se debe hacer para implantes metálicos). (Rojas, 2000). La desventaja de los tornillos de hueso es su baja resistencia mecánica comparada con la
de los tornillos metálicos.
5.4.1 El ciclo de remodelación
El hueso se desarrolla por dos métodos que están activos durante la renovación en el
hueso adulto: Intramebranosa y osificación endocrina.
La reabsorción en el hueso es caracterizada por la aparición de superficies trabeculares o
células gigantes multinucleadas, llamadas osteoclastos. La formación de hueso nuevo
generalmente es seguida por la reabsorción y ocurre cuando existe migración de células
osteogénicas en la superficie del hueso. (Ortega, 2003)
IM-2003-II-01
20
Como material de injerto el hueso es utilizado para cumplir dos funciones básicas:
Proveer una fuente de Osteogénesis y servir como soporte mecánico.
La osteogénesis se puede producir por medio de la osteoconducción, este es el
crecimiento de capilares, tejido perivascular y células progenitoras del huésped en el
injerto. Este término hace alusión a la función de soporte o andamio que tiene el injerto
para crecimiento de nuevo hueso en el huésped.
Los alo injertos son utilizados como estimulantes de neoformación ósea o como
reemplazo y refuerzo de los componentes estructurales del sistema músculo-esquelético.
En la mayoría de los modelos experimentales el uso de alo-injertos está asociado a una
respuesta inflamatoria alta. Sin embargo existe una gran evidencia clínica de la viabilidad
y eficacia de este tipo de implantes.
La desmineralización, especialmente la combinación de desmineralización con liofilización
ha llamado la atención por el aumento sustancial en la actividad osteoconductiva.
(Glowacki et al. 1981).
El implante en hueso esponjoso se diferencia del cortical en la rapidez de la reaparición.
La naturaleza del hueso cortical permite una revascularización más rápida y por lo tanto
una mayor incorporación. (Gozna, 1982)
5.4.2 Reparación de alo injertos
El grado de disparidad es un importante factor para determinar el destino biológico del alo
injerto en circunstancias determinadas. Es razonable sugerir que entre más grande sea la
disparidad genética entre donador y el receptor, mas substancial será el impacto de la
incorporación del injerto. (Bos et al, 1983)
Los alo injertos pueden ser tratados en varias formas para buscar su preservación a largo
plazo. Estas aproximaciones pueden afectar propiedades biológicas o biomecánicas. La
IM-2003-II-01
21
mayoría de los alo injertos son usados en estado fresco, congelado o liofilizado y en
ocasiones son parcialmente desmineralizados. (Burchardt, 1983)
En la mayoría de los modelos experimentales se asocia el uso de alo injertos con una alta
respuesta inflamatoria, sin embargo existe evidencia clínica que demuestra la eficacia de
este tipo de implantes. (Burchardt, 1983)
La fabricación de tornillos ha sido trabajada por medio de experimentación (Rojas 2000) y
se han encontrado condiciones de mecanizado y requerimientos de los implantes
producidos. Estos se explicarán con detalle más adelante.
IM-2003-II-01
22
SECCION 2. PROYECTO EXPERIMENTAL
6.SELECCIÓN DE LOS IMPLANTES PARA FABRICAR Teniendo en cuenta que de la misma forma que los tornillos de aplicación en Ingeniería,
en los tornillos e implantes de tipo médico hay una gran variedad de tamaños, formas,
materiales etc. Por esto, se va a hacer una selección de un grupo de tornillos e implantes
que tengan una mayor aplicación comercial a nivel local.
Para hacer esta selección se hizo una consulta con médicos de diferentes áreas,
principalmente Ortopedistas, Periodoncistas e Implantólogos.
A estos especialistas se les preguntó sobre las necesidades en cuanto a implantes.
Igualmente se les preguntó sobre los parámetros que son de más importancia para ellos a
la hora de seleccionar tornillos y de acuerdo a lo expuesto en el marco teórico, se
encontró que los siguientes parámetros que diferencian estos tornillos geométricamente
son:
• Diámetro externo. (De)
• Paso de rosca (P)
• Tipo de rosca (tr)
• Tipo de cabeza (tc)
• Tipo de punta (tp)
Como opción de acuerdo a las necesidades de cada usuario, quedan como parámetros
adicionales la longitud total del tornillo y la longitud roscada.
IM-2003-II-01
23
6.1 Tornillos seleccionados para trabajar con el sistema Teniendo en cuenta la información anterior, la selección de los implantes ortopédicos dio
como resultado el siguiente grupo:
Tornillos Corticales: De 1.5, 2.7, 3.5 y 4.5 mm.
Tornillos Esponjosos: De 4.0 y 6.5.
Todos los tornillos seleccionados para el sistema están bajo la norma ISO 5835 de noviembre de 1996. Con esta norma al indicar el diámetro externo del tornillo se
obtienen las demás dimensiones. La longitud total y la longitud roscada dependen de la
aplicación y de las necesidades del médico en cada caso.
A continuación se presenta información sobre la geometría de los implantes
seleccionados:
6.2 Geometría de los tornillos corticales: A continuación se muestran las medidas principales de los tornillos corticales
seleccionados. Todas las medias están en milímetros.
6.2.1 Rosca. Tabla 3. Geometría de la rosca de los tornillos corticales.
Código De d 5 Q P r 4 r 5 a B HA 1,5 1,5 1,1 0,1 0,5 0,3 0,1 35 3
Código De d 5 Q P r 4 r 5 a B HA 2.7 2.7 1.9 0.1 1 0.5 0.2 35 3
IM-2003-II-01
24
Código De d 5 Q P r 4 r 5 a B HA 3.5 3.5 2.4 0.1 1.25 0.8 0.2 35 3
Código De d 5 Q P r 4 r 5 a b HA 4.5 4.5 3 0.1 1.75 1 0.3 35 3
Fuente: Norma ISO 5835 de 1996.
Figura 11. Rosca de tornillos corticales.
Fuente: Norma ISO 5835 de 1996.
6.2.2 Cuerpo del tornillo. Tabla 4. Geometría del cuerpo de tornillos corticales.
Código De D 2 K r 1 r g r i t HA 1,5 1,5 3 1,6 1,5 1,5 0,3 0,8
IM-2003-II-01
25
Código De d 2 K r 1 r g r i t HA 2.7 2.7 5 2.3 2.5 2.5 0.4 1.2
Código De d 2 K r 1 r g r i t HA 3.5 3.5 6 2.6 3 2.5 1 1.5
Código De d 2 K r 1 r g r i t HA 4.5 4.5 8 4.6 4 2.5 1 2.8
Fuente: Norma ISO 5835 de 1996. Figura 12. Cuerpo de tornillos corticales.
Fuente: Norma ISO 5835 de 1996.
6.2.3 Cabeza
IM-2003-II-01
26
Figura 13. Cabeza de tornillos corticales.
Fuente: Norma ISO 5835 de 1996.
Tabla 5. Geometría de la cabeza de tornillos corticales.
Código De SW HA 1,5 1,5 1,5
Código De SW HA 2.7 2.7 2.5
Código De SW HA 3.5 3.5 2.5
Código De SW HA 4.5 4.5 3.5
Fuente: Norma ISO 5835 de 1996.
6.3 Geometría de los tornillos esponjosos: A continuación se muestran las medidas principales de los tornillos esponjosos
seleccionados. Todas las medias están en milímetros.
IM-2003-II-01
27
6.3.1 Rosca Figura 14. Rosca de tornillos esponjosos.
Fuente: Norma ISO 5835 de 1996. Tabla 6. Geometría de la rosca de tornillos esponjosos.
Código De d 5 Q P r 4 r 5 a b HB 4 4 1.9 0.1 1.75 0.8 0.3 25 5
Código De d 5 Q P r 4 r 5 a b HB 6.5 6.5 3 0.2 2.75 1.2 0.8 25 5
Fuente: Norma ISO 5835 de 1996.
IM-2003-II-01
28
6.3.2 Cuerpo Figura 15. Cuerpo de los tornillos esponjosos.
Fuente: Norma ISO 5835 de 1996.
Tabla 7. Geometría del cuerpo de los tornillos esponjosos.
Código De D 2 d4 K r1 r2 t HB 4 4 6 2.4 2.9 3 2.5 1.5
Código De D 2 d4 K r1 r2 t HB 6.5 6.5 8 4.5 4.6 4 2.5 2.8
Fuente: Norma ISO 5835 de 1996.
IM-2003-II-01
29
6.3.3 Cabeza
Figura 16. Geometría de la cabeza de los tornillos esponjosos.
Fuente: Norma ISO 5835 de 1996. Tabla 8. Geometría de la cabeza de los tornillos esponjosos.
Código De SW HB 4 4 2.5
Código De SW HB 6.5 6.5 3.5
Fuente: Norma ISO 5835 de 1996. De estos 6 tornillos seleccionados, se implementará toda la metodología del sistema de
manufactura con todos los archivos asociados para dos de estos tornillos.
Los dos tornillos seleccionados son HA 3.5 y HA 4.5
IM-2003-II-01
30
Para estos dos tornillos seleccionados se va a incluir información sobre su geometría,
aplicaciones y usos médicos. Esta es la información a la que van a poder acceder los
usuarios del sistema.
IM-2003-II-01
31
7. MANUFACTURA DEL TORNILLO.
A continuación se va a mostrar la metodología paso por paso seguida para mecanizar los
tornillos elegidos para ser fabricados en el sistema. Esto incluye los procesos desde que
se recibe el material base hasta que se obtiene el tornillo acabado.
7.1 Información preliminar Antes de describir detalladamente el proceso de manufactura de los tornillos, se debe
tener en cuenta una información preliminar que es de importancia para la manufactura de
los tornillos.
Esquema de mecanizado:
• Ajuste de pieza
• Desbaste hasta diámetro de la cabeza
• Desbaste hasta diámetro de la rosca
• Acabado de textura superficial
• Roscado
• Corte y mecanizado de cabeza.
Para lograr las operaciones anteriores se deben utilizar 3 buriles de corte de acero rápido
de ¼ de pulgada de sección transversal:
• Buril de desbaste y acabado superficial. La geometría de este buril se encontró por
medio de experimentación hecha por Rojas, 2000.
• Buril de roscado. La geometría de este buril es propia de cada tornillo porque
contiene el perfil de la rosca de cada tornillo. Este perfil involucra el paso, la
profundidad de la cresta y otros aspectos que se pueden apreciar el los planos de
cada tornillo presentados anteriormente.
IM-2003-II-01
32
• Buril de formado de cabeza y tronzado. La geometría de este buril, Rojas, 2000, permite formar la cabeza y tronzar el tornillo mientras este está montado en el
torno.
Los planos de fabricación de estos buriles se encuentran en las hojas de procesos
trabajadas más adelante.
7.2 Fabricación de los primeros tornillos
Antes de fabricar los primeros tornillos se deben tener en cuenta los factores que afectan
las características del tornillo obtenido. Entre estos factores se encuentran:
• Parámetros de corte: Velocidad de corte, Avance y Profundidad de pasada.
• Geometría y materiales de las herramientas de corte.
• Temperatura de mecanizado. (Influye en posibles alteraciones en la morfología del
hueso.
Los diferentes valores de los parámetros de corte que se van a usar son los determinados
por medio de experimentos realizados por Rojas, 2000. Estos incluyen los parámetros de
desbaste y acabado superficial del tornillo.
El acabado superficial del tornillo en un factor muy importante ya que de este depende en
gran parte la aceptación del injerto por parte del cuerpo del paciente además de un
posible regeneramiento del tejido óseo. Por lo tanto, los parámetros de mayor interés en
la fabricación de tornillos de hueso humano liofilizado son aquellos que generan la textura
superficial deseada. (Rojas, 2000). Los parámetros de las otras operaciones buscan
acercar la pieza a la forma final deseada.
IM-2003-II-01
33
Tabla 9. Parámetros de corte generadores de superficie adecuada del tornillo.
A BAngulo de salida Principal (°) 0 5Angulo de Incidencia Principal (°) 5 10Avance (mm/rev) 0,03 0,03Velocidad de Corte (m/min) 3 3Profundidad de pasada (mm) 0,1 0,1Material de la herramienta Acero rápido Acero rápidoAngulo de cuña principal (°) 175 165Angulo de dirección principal (°) 65 65Angulo de dirección secundario (°) 10 10Angulo de Inclinación (°) 105 105Angulo de incidencia Secundario (°) 5 10Tipo de fluido de corte Aire Atmosférico Aire AtmosféricoForma de aplicación del fluido de corte Estático Estático
Fuente Rojas 2000.
Las condiciones de corte citadas en la tabla pueden ser adaptadas de acuerdo a los
requerimientos de las máquinas disponibles en cada celda. Es posible que para algunas
máquinas se deba hacer un cambio en las condiciones de desbaste del mecanizado de
los tornillos. Sin embargo las condiciones de corte en la última pasada deben mantenerse
para que el tornillo alcance la textura superficial apropiada.
7.3. Fabricación de los tarugos de hueso. El estado del hueso del que se parte para el mecanizado del tornillo se denomina tarugo,
este es básicamente un cilindro hecho enteramente de hueso.
Los primeros prototipos de tornillos se hicieron en hueso bovino debido a la difícil
consecución de hueso humano liofilizado. Teniendo en cuenta que el hueso humano en
estado liofilizado se obtiene cortado en secciones pequeñas, al hacer los primeros
prototipos en hueso bovino se deben hacer unos pasos preliminares adicionales para
obtener las secciones del mismo.
IM-2003-II-01
34
7.3.1 Limpieza del hueso.
El hueso bovino se obtiene directamente de la distribuidora de carnes. El hueso es
obtenido en secciones transversales de las extremidades del animal. Por eso, debe
hacerse una limpieza de los residuos de carne del hueso.
7.3.2 Lavado del hueso.
El hueso luego de ser limpiado, es lavado con detergentes industriales para garantizar
una completa limpieza del mismo.
7.3.3 Calentamiento del hueso.
El hueso debe ser calentado a temperatura controlada para eliminar los excesos de grasa
que tiene en su interior. El calentamiento se debe hacer de la siguiente forma: Calentar el
horno a 150 grados centígrados, introducir los huesos durante 5 minutos, retirarlos,
voltearlos y luego introducirlos durante otros 5 minutos.
Es importante controlar la temperatura y el tiempo que permanecen los huesos en el
horno porque si se excede alguno de ellos, se obtiene un hueso demasiado frágil que no
va a permitir ningún procesamiento posterior. En las siguientes fotos se muestra la
diferencia de los huesos cuando han sido y no han sido calentados correctamente.
Figura 17. Hueso bovino sobrecalentado.
IM-2003-II-01
35
Figura 18. Hueso bovino correctamente calentado.
7.3.4 Corte de las secciones de hueso.
El hueso debe ser cortado en secciones más pequeñas. Este corte se debe hacer con
segueta manual buscando los pedazos de hueso que tengan una sección transversal
uniforme en toda su longitud.
Luego de estos pasos preliminares, el procesamiento de los tarugos es igual con hueso
bovino y con hueso humano.
Figura 19. Secciones obtenidas con el corte con segueta.
IM-2003-II-01
36
7.3.5. Selección del hueso. Se debe hacer una selección de los pedazos de hueso que presenten una sección
transversal lo más uniforme posible a lo largo de su longitud. Con estos se podrán obtener
tarugos de mayor diámetro útiles para la fabricación de los tornillos.
A continuación se muestran dos secciones de hueso. La primera tiene una sección
transversal uniforme y la segunda presenta muchas variaciones que la hacen no apta
para su posterior mecanizado.
Figura 20. Hueso con sección transversal uniforme longitudinalmente.
Figura 21. Hueso con sección transversal no uniforme longitudinalmente.
IM-2003-II-01
37
7.3.6. Encapsulamiento en resina epóxica. Teniendo en cuenta que los pedazos de hueso no presentan secciones circulares
constantes, estos deben ser encapsulados en resina epóxica con el fin de obtener
secciones cilíndricas que puedan ser sujetadas en el torno para su posterior
procesamiento.
Figura 22. Cilindro de resina epóxica que contiene hueso.
Figura 23. Vista superior de pedazo de hueso encapsulado en resina epóxica.
IM-2003-II-01
38
7.3.7. Desbaste de los tarugos. Los tarugos formados por hueso encapsulado en resina epóxica, deben ser desbastados
en el torno hasta obtener tarugos constituidos enteramente de hueso. Durante la
operación de desbaste se debe tener cuidado con la interfase hueso-resina para evitar
fracturas del hueso por las fuerzas de corte.
Es importante controlar el desgaste de la punta de corte del buril, porque se desgasta
constantemente debido a la carga de vidrio presente en la resina epóxica. Es
recomendable afilar el buril luego de haber desbastado 3 tarugos para mantener la
integridad dimensional y no provocar fuerzas de corte excesivas que puedan fracturar los
tarugos. Las condiciones de corte dependen de la máquina en que se realice el desbaste.
Es recomendable usar profundidad de corte de 1 mm en la resina y bajar a 0.5 mm en la
interfase hueso-resina.
Figura 24. Hueso fracturado en la interfase con la resina.
Fuente Ortega 2003.
Figura 25. Detalle de la fractura del hueso durante el desbaste.
IM-2003-II-01
39
Para los tornillos hechos con hueso humano liofilizado, los pasos anteriores no son
necesarios ya que este se obtiene directamente en pequeños pedazos de sección
transversal uniforme.
Para el hueso humano, también se debe hacer el encapsulamiento en la resina epóxica y
su posterior desbaste de la misma forma que la explicada anteriormente.
Figura 26. Montaje para el desbaste de los tarugos en el torno Combi Imocom.
Figura 27. Detalle del montaje para el desbaste de los tarugos.
IM-2003-II-01
40
7.3.8 Tarugos de hueso obtenidos. Figura 28. Tarugos de hueso obtenidos después del desbaste.
Figura 29. Vista superior de los tarugos de hueso obtenidos.
Figura 30. Diferentes etapas en el procesamiento de los tarugos.
IM-2003-II-01
41
7.4 Mecanizado de los tornillos de hueso. A continuación se muestra un resumen de las operaciones de mecanizado necesarias
para fabricar los tornillos. Los detalles de condiciones de corte halladas
experimentalmente (Rojas, 2000) se muestran en las hojas de proceso en los anexos.
7.4.1. Ajuste inicial del tarugo. El tarugo de hueso debe ser ajustado en el mandril del torno preferiblemente con centro
punto para una mejor sujeción. Se debe evitar trabajar con tarugos de hueso muy largos
porque las fuerzas de corte pueden producir esfuerzos de flexión en el hueso que pueden
provocar su fractura.
7.4.2. Desbaste hasta el diámetro de la cabeza Luego de haber posicionado el tarugo, se debe hacer un desbaste en todo el cilindro
hasta el diámetro mayor del tornillo que es el diámetro de la cabeza. Las condiciones de
corte se indican en las hojas de proceso de cada tornillo.
7.4.3. Desbaste hasta el diámetro de la rosca. Ahora se debe proceder a hacer un desbaste hasta el diámetro mayor de la rosca del
tornillo dejando un pedazo del tarugo del diámetro de la cabeza. Estas dimensiones y las
condiciones de corte están dadas en las hojas de proceso para cada tornillo.
7.4.4. Pasada para dar textura. Como se ha indicado antes, las condiciones de corte más importantes utilizadas en un
tornillo de hueso son aquellas que le dan la textura superficial que garantizan su
adaptabilidad y estimulación de formación de nuevo hueso cuando este ha sido
implantado. Estas condiciones de corte han sido halladas experimentalmente y se indican
en las hojas de proceso.
IM-2003-II-01
42
7.4.5. Roscado El roscado de cada tornillo se realiza con buriles que han sido afilados con el perfil de la
rosca de cada uno de los 6 tornillos elegidos. Para este trabajo se afilaron buriles con los
perfiles de los tornillos de 3.5 y 4.5 mm. Las demás condiciones de corte se especifican
en las hojas de proceso para cada tornillo.
7.4.6. Formado de la cabeza Para formar la cabeza del tornillo se afiló un buril con una herramienta especial que por
medio de experimentación se ha usado y comprobado que corta la forma de la cabeza.
Adicionalmente se debe incluir en plano detallado de la cabeza para que el torno de
control numérico logre la forma con precisión.
7.4.7. Tronzado final del tornillo. Cuando se han llevado a cabo las operaciones de mecanizado del tornillo, se hace el
tronzado final utilizando el mismo buril que se utilizo para formar la cabeza del tornillo.
IM-2003-II-01
43
8. RESULTADOS PROYECTO EXPERIMENTAL
Con las bases planteadas en el capítulo anterior, se hizo la selección de la celda de
manufactura y se aplicó la metodología antes expuesta.
8.1 Sistemas de manufactura flexible. Un sistema Flexible de Manufactura es una celda de maquinado con tecnología de grupos
automatizada que consiste en un grupo de estaciones de procesamiento interconectadas
mediante un sistema automatizado de manejo y almacenamiento de material y
controladas por medio de un sistema integrado de computadores. Un sistema de
Manufactura Flexible es capaz de procesar una amplia variedad de estilos de partes
simultáneamente bajo un programa de control numérico en diferentes estaciones de
trabajo. (Groover 1997) Se debe tener en cuenta que ningún sistema de manufactura puede ser totalmente
flexible debido a que no es posible producir un rango infinito de productos. La flexibilidad
del sistema tiene unos límites que están dados por los estilos, tamaño y procesos de los
productos.
Los sistemas de manufactura varían en términos de la cantidad de máquinas herramienta
y el nivel de flexibilidad que el sistema ofrece. Cuando el sistema solo tiene algunas
máquinas se denomina celda flexible de Manufactura.
Para calificar a un sistema de manufactura como flexible se deben cumplir varios
criterios, entre los más importantes están: (Groover 1997).
• Procesar diferentes estilos de partes, pero no por el modelo de lotes.
• Aceptar cambios en el programa de producción.
• Responder de forma inmediata cuando se presenten averías y errores del equipo
en el sistema.
IM-2003-II-01
44
• Aceptar la introducción de nuevos diseños de partes.
Los criterios más importantes que debe cumplir el sistema son los dos primeros.
8.2 Procesamiento de los tornillos. Los tornillos en la celda de manufactura fueron procesados en el torno EMCO PC Turn
55, disponible en la celda de la Corporación Universitaria Autónoma de Occidente (CUAO)
en Cali. Esta es la primera celda de manufactura en la que se hará todo el proceso.
Detalles de la máquina utilizada: A continuación se muestran detalles de la máquina y del montaje de los tarugos.
Figura 31. Vista general del torno EMCO PC Turn 55.
Fuente: www.emco.co.uk
El torno EMCO PC Turn 55 tiene la ventaja de estar controlado por un PC estándar
permitiendo de esta forma el control por medio de diferentes software de control. En los
anexos se encuentra la ficha técnica detallada del torno.
IM-2003-II-01
45
8.3 Mecanizado en el torno Emco PC Turn 55.
Para el mecanizado de los tornillos, se le envió al operario de la celda información sobre
la geometría (planos detallados de fabricación), condiciones de corte y además se le
enviaron los 3 buriles descritos anteriormente.
Con la información de la geometría y las condiciones de corte, el operario de la celda hizo
un programa en MasterCam en el que se simuló el mecanizado del tornillo HA 4.5.La
simulación realizada, generó una serie de instrucciones para la elaboración del tornillo en
el torno. En los anexos se muestra el código G generado por la simulación y usado para
las operaciones de roscado del tornillo HA 4.5.
La extensión del código se debe a que no se utiliza una estructura cíclica en él. Cada
pasada del buril, posicionamiento, cambio en las condiciones de corte, cambio de
herramienta etc, se encuentra contenida en cada una de las líneas del código.
El video de la simulación arrojada por el procesador del torno está disponible en el sitio
Web del proyecto. (http://farojas.uniandes.edu.co/latemm/Tornillos_hueso/cuao.htm)
El formato del código incluye una serie de letras y números que generan diferentes tipos
de operaciones de corte y desplazamientos en la máquina, a continuación se resume el
formato de las letras utilizadas en el código G:
N: Número de la acción.
G: Función a utilizar.
X: Desplazamiento en el eje X.
Z: Desplazamiento en el eje Z.
F: Avance por revolución.
M: Cambio de herramienta.
S: Control de la velocidad del husillo (rpm)
Como se mencionó anteriormente, en el código hay una gran cantidad de acciones
(instrucciones) debido a que cada proceso se lleva a cabo por medio de acciones no
cíclicas.
IM-2003-II-01
46
De igual forma, el torno por medio del procesador tiene unas funciones preestablecidas
que le permiten ubicarse, cambiar de herramienta e incluye una función especial para el
roscado del tornillo.
Con la simulación y con el código G generado se procedió a la manufactura de los tarugos
de hueso.
Figura 32. Montaje del tornillo en el torno Emco PC Turn 55.
Fuente: Torno EMCO PC Turn 55 celda CUAO. Figura 33. Tornillo luego de ser mecanizado con el código G generado.
Fuente: Torno EMCO PC Turn 55 celda CUAO.
IM-2003-II-01
47
Figura 34. Primer tornillo producido en la celda.
Fuente: Celda CUAO.
Figura 35. Rosca del primer tornillo producido.
IM-2003-II-01
48
Figura 36. Detalle de la rosca del tornillo.
El resultado del primer intento produjo un tornillo con muy buenas características
dimensionales y un acabado aceptable. Este resultado cumplió con las expectativas
esperadas por ser el primer ensayo en la celda de manufactura.
Como resultado del tornillo de 4.5 se obtiene la siguiente tabla de tiempos de mecanizado:
Tabla 10. Tiempos de mecanizado para tornillo HA 4.5
Operación Tiempo (min.)Posicionamiento 1 Desbaste y acabado 3 Roscado 2.5
Fuente: Celda CUAO. Los tiempos reportados son los obtenidos en el primer lote de producción en el torno
Emco PC Turn 55.
8.4 Problemas durante el mecanizado. Es importante recalcar que para la obtención de este primer prototipo se presentaron
algunos inconvenientes. Estos inconvenientes se debieron a las características del
material y a las operaciones de mecanizado en sí.
IM-2003-II-01
49
Según Rojas, 2000, durante el mecanizado de los tornillos se pueden presentar pérdidas
cuyas causan pueden ser:
• Inadecuada fijación de las piezas en el torno durante el maquinado. Esto permite
que las fuerzas de corte flexiones excesivamente al tornillo en el momento del
roscado. Este problema se soluciona con la utilización del centro punto.
• Insuficiencia del material de la pieza. Este problema presenta en el momento en
que las secciones de hueso son encapsuladas en resina epóxica. Sucede porque
hay un inadecuado alineamiento entre el hueso y el molde que lo contiene.
De los tarugos enviados con fallas, se deduce que sin duda, la primera de las causas
expuestas está presente.
En la figura donde se aprecia la falla de diferentes tarugos, hay uno que evidencia la
fragilidad del hueso y por lo tanto su menor resistencia (comparada con la de los metales)
ante cargas de flexión excesivas.
Figura 37. Problemas presentados durante el mecanizado.
IM-2003-II-01
50
Figura 38. Detalle de flexión excesiva en los tarugos de hueso.
En la figura anterior se puede apreciar como las fuerzas de corte produjeron un momento
flector que fracturo el tornillo. Es importante notar que el sitio de la fractura es en el
cambio de sección donde se unen el vástago y la cabeza del tornillo. En este punto, el
momento flector es máximo si se tiene en cuenta que la fuerza de corte se está aplicando
en la punta del vástago, además el fuerte cambio de sección aumenta
los esfuerzos inducidos provocando la fractura del tornillo.
Figura 39. Problemas por pérdida de alineamiento de la herramienta de corte.
Como se puede apreciar en las figuras, se presentaron problemas de fractura de los
tarugos y en la segunda figura se presentó un problema en el roscado por una posible
pérdida de alineamiento de la herramienta respecto al origen establecido por el control del
torno.
IM-2003-II-01
51
El uso del centro punto puede ser una solución práctica y puede reducir las pérdidas por
este tipo de problemas.
Teniendo en cuenta estos resultados, se procede a plantear las bases para la celda de
manufactura.
IM-2003-II-01
52
SECCION 3. ESTABLECIMIENTO DE LA CELDA DE MANUFACTURA
9. INFORMACIÓN EN LINEA USUARIO DEL SISTEMA
A lo largo de los capítulos anteriores se ha obtenido una gran información sobre los
tornillos. Por eso se crea un sistema web que va a contener todo esta información y que
va a permitir la interacción de los usuarios de acuerdo a sus necesidades en todo el
proceso de funcionamiento de la celda de manufactura. Como primer usuario, el usuario
de los tornillos podrá interactuar en la celda de manufactura de la siguiente forma:
• El consumidor final de los tornillos podrá diligenciar un formulario para buscar
tornillos y podrá acceder a una información que le permitirá conocer en su
totalidad los productos disponibles
• El consumidor final de los tornillos podrá ordenar la manufactura de los tornillos de
su interés.
A continuación se explica con más detalle cada uno de estos pasos.
9.1 Información en línea sobre los dos tornillos seleccionados para el usuario final. Por medio de la investigación realizada para la selección se establecieron los parámetros
más importantes para seleccionar tornillos ortopédicos:
• Diámetro externo.
• Paso de rosca
• Tipo de rosca
IM-2003-II-01
53
• Tipo de cabeza
• Tipo de punta
Como opción de acuerdo a las necesidades de cada usuario, quedan como parámetros
adicionales la longitud total del tornillo y la longitud roscada.
Estos parámetros son presentados al usuario cuando comienza su búsqueda del tornillo
que desea.
Como primer paso del funcionamiento el funcionamiento del sistema de manufactura, el
usuario debe acceder a la siguiente dirección:
http://farojas.uniandes.edu.co/latemm/Tornillos_hueso/marcos_ordenar_tornillos.htm
En esta dirección el usuario encontrará el siguiente formulario donde podrá especificar los
parámetros antes mencionados:
Figura 40. Formulario de selección de las características geométricas para el usuario.
IM-2003-II-01
54
Cuando el usuario ha hecho la selección de los parámetros que desea, envía la consulta y
se realiza la consulta en la base de datos.
Si el tornillo no se encuentra disponible en la base de datos el usuario recibirá la siguiente
información en la pantalla:
Figura 41. Respuesta al usuario cuando el tornillo no está disponible.
Si el tornillo especificado si se encuentra disponible en la base de datos, aparecerá la
siguiente información en la página:
Figura 42. Link de consulta para el tornillo seleccionado.
Este link contiene la información completa del tornillo que va a servir al usuario para
conocer totalmente la geometría, aplicaciones, materiales, indicaciones, precauciones y
distribuidores del tornillo seleccionado. Esta información va a permitir al usuario conocer
completamente las características del tornillo deseado.
Esta información esta disponible en la página y se presenta a los usuarios de la siguiente
forma:
IM-2003-II-01
55
Figura 43. Información de los tornillos presentada a los usuarios.
Cuando el usuario ha consultado toda la información disponible del tornillo, tiene la opción
de ordenar su manufactura por medio del siguiente formulario:
9.2 Orden de manufactura de los tornillos.
Figura 44. Formulario para ordenar la manufactura de los tornillos.
IM-2003-II-01
56
En este formulario el usuario tendrá que repetir los parámetros geométricos especificados
anteriormente y además tendrá que aclarar las unidades de tornillos que desea mandar a
fabricar.
De igual manera, antes ordenar la manufactura de los tornillos, el usuario tendrá que
llenar otro formulario donde se le pide información personal detallada como identificación,
teléfono, dirección, empresa a la que pertenece, etc.
Luego de haber llenado esta información podrá ordenar la manufactura de los tornillos
haciendo clic en la opción Enviar.
Figura 45. Formulario para la información personal del cliente.
IM-2003-II-01
57
10. FUNCIONAMIENTO DE LA CELDA PARA EL OPERARIO Y EL ADMINISTRADOR DEL SISTEMA
El sistema Web, también permite la interacción de los otros dos usuarios activos del
sistema: El administrador de las órdenes de trabajo y el operario de la celda de
manufactura. A continuación se va a describir la interacción entre estos usuarios y el
sistema de manufactura.
10.1 Administrador del sistema.
Cuando la orden de fabricación de tornillos ha sido enviada por el usuario (cliente), esta
queda almacenada en una base de datos que maneja el administrador del sistema.
El administrador tendrá acceso a otra página (a la que no tienen acceso los otros
usuarios) en la tendrá que acceder con su nombre de usuario y contraseña de la siguiente
forma:
Figura 46. Formulario de Acceso para el administrador del sistema.
IM-2003-II-01
58
En esta base de datos se encuentra la información del pedido, del usuario. El
administrador puede mirar todas los pedidos de tornillos y si considera que todo fue hecho
correctamente, podrá enviar este pedido como una orden de trabajo al operario de la
celda de manufactura.
Cuando la orden de trabajo ha sido enviada, el administrador del sistema puede catalogar
las órdenes en diferentes estados de procesamiento de acuerdo a la evolución del
proceso.
Estos estados pueden ser enviado, recibido, anulado, etc y de acuerdo a la información
recibida por el operario de la celda.
De igual manera, el administrador del sistema puede borrar órdenes de trabajo que no
considere convenientes y también puede agregar nuevas órdenes de trabajo.
Figura 47. Esquema de base de datos del administrador.
El esquema anterior muestra como el administrador del sistema puede acceder a la
información suministrada por los usuarios. Como se muestra en la parte superior de la
gráfica, el administrador puede agregar un nuevo registro o eliminar uno existente
seleccionado el cuadro Clave y haciendo clic en la acción deseada.
De igual manera, si lo considera conveniente, el administrador puede modificar parte de la
información existente accediendo al formulario y modificando los campos que considere
conveniente:
IM-2003-II-01
59
Figura 48. Formulario de información del cliente.
Luego de acceder a esta lista, al final de la página el administrador encontrará la opción
para modificar los datos.
Figura 49. Opción para modificar o eliminar datos.
10.2 Operario de la celda de manufactura.
La orden de trabajo es enviada al operario de la celda. Este operario recibirá la orden y se
remitirá a una página donde encontrara un formulario para obtener la información para
mecanizar los tornillos por medio de la consulta de las hojas de proceso.
http://farojas.uniandes.edu.co/latemm/Tornillos_hueso/cuao.htm
IM-2003-II-01
60
El operador de la celda encontrará en el formulario una serie de parámetros geométricos
que deberá especificar para encontrar información sobre el tornillo deseado:
Figura 50. Formulario para el operario de la celda de manufactura.
Si el tornillo seleccionado por el operador no se encuentra en la base de datos del
sistema, aparecerá la siguiente información en la pantalla.
Figura 51. Información para tornillo no existente en la base de datos.
Cuando el operario de la celda haya enviado la consulta y si el tornillo especificado se
encuentra en la base de datos del sistema de manufactura, aparecerá la siguiente opción
en la pantalla:
IM-2003-II-01
61
Figura 52. Link de consulta para el tornillo seleccionado.
Si el operador de la celda, accede a este link, tendrá acceso a las hojas de proceso
mostradas en los anexos de este documento. Estas hojas de proceso contienen los
procesos de mecanizado paso a paso además de toda la información necesaria para la
manufactura.
Esta información incluye planos de fabricación de las herramientas de corte (en caso que
sea necesario una reafilada de los buriles de corte), procesos de mecanizado con
condiciones de corte y geometría de cada proceso, planos de fabricación (para ser
utilizados en las simulaciones hechas en los procesadores de los tornos de control
numérico), código G para la máquina de la celda, simulaciones de los procesos de
mecanizado y algunas observaciones adicionales.
Se va formar una hoja de proceso para cada tornillo, de manera que el operario de la
celda solo tenga que remitirse a estas hojas para un futuro mecanizado de tornillos de
hueso. La información contenida en las hojas permitirá una manufactura flexible de los
tornillos ya que estas hojas contienen la información necesaria para el mecanizado de los
tornillos. La hoja de proceso viene en formato de archivo de Word.
Estas hojas serán consultadas por el operario de cada celda cuando sea necesaria la
fabricación de algunos de los tornillos.
En los anexos se muestran las dos hojas de proceso de los tornillos HA 3.5 y 4.5.
De esta forma, se completa todo el ciclo de la celda de manufactura. Se ha mostrado
cada una de las operaciones que tiene que realizar cada uno de los usuarios en el
sistema de manufactura por medio del sitio web.
IM-2003-II-01
62
11. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Uno de los objetivos de este proyecto era lograr una aproximación real al uso de los
tornillos saliendo así del carácter prototípico de los productos trabajados en otras tesis a
nivel de pregrado.
Para este fin, se han contactado diferentes profesionales en el área de la ortopedia para
que den sus opiniones y colaboren en el proyecto.
Un primer acercamiento se ha hecho con médicos de la universidad Javeriana que han
expresado su interés en el producto y han sugerido el comienzo de una serie de estudios
en Bioterios para experimentar con el tornillo y probar de esta manera su bio
compatibilidad para avalar su eso masivo en humanos. Este trabajo es de gran
importancia y puede ser realizado en proyectos de grado posteriores.
Por otra parte, se ha entrado en contacto con los médicos de la clínica veterinaria de
pequeñas especies de la universidad de La Salle.
Ellos han expresado su interés en los tornillos y han avalado el uso de varios tornillos HA
3.5 para comenzar a hacer pruebas en especies caninas por medio de la siguiente nota
de aprobación contenida en los anexos.
Por medio de esa nota, dan su aprobación para conocer más a fondo el producto y hacer
el implante de algunos en especies caninas.
En el mecanizado de los tornillos, se realizó una prueba posterior en la que se fabricó otro
prototipo en aluminio con el fin de probar la calidad de la geometría de las herramientas
de corte y la efectividad de los procesos de corte implementados. Este tornillo cumplió
totalmente con los requerimientos geométricos y de mecanizado planteados y demostró
que con la metodología planteada se puede la geometría deseada en un tiempo corto y
por lo tanto competitivo.
IM-2003-II-01
63
De la misma forma, se deja montado un sistema Web que contiene toda la metodología
del sistema y que se encuentra listo para ser usado por los diferentes usuarios.
En los procesos para la preparación de los tarugos de hueso, se encontró una
metodología de trabajo. Sin embargo, si se requieren grandes cantidades de tornillos
pueden ser necesario unos procesos previos más eficientes en cuanto a tiempo
principalmente en el encapsulamiento de los tarugos. La optimización de estos procesos
se puede lograr con el uso de tubería larga de PVC para lograr los cilindros y el uso de
otro material polimérico diferente a la masilla epóxica ya que durante el mecanizado de
los tarugos fue evidente el gran desgaste que producía esta en el buril de corte. Este
desgaste se debe a la carga de vidrio que contiene la masilla, este desgaste hace poco
eficiente el proceso de mecanizado debido a la necesidad de reafilar continuamente los
buriles.
En el mecanizado de los huesos, es indispensable el uso de centro punto poder utilizar
condiciones de corte más agresivas y de esta manera optimizar el tiempo de mecanizado
y al mismo tiempo reducir las pérdidas por fractura de los tarugos y pérdida de
alineamiento de los tarugos.
La calidad del primer tornillo producido fue evaluada y aprobada por un ortopedista, por lo
que se puede concluir que la metodología propuesta y aplicada dio como primer resultado
un tornillo de calidad y consistencia geométrica que puede competir con los tornillos
convencionales .
Por medio del contacto con especialistas del área de la ortopedia, se llegó a la conclusión
que la aplicación comercial masiva del producto es posible pero debe cumplir ciertas
características que los hagan competitivos con los tornillos metálicos, en el rango de
acción de los tornillos de hueso, como el precio y la disponibilidad eficiente de los
mismos. De la misma forma, se concluye que para continuar se debe pensar en el
mecanizado de tornillos de diferentes longitudes alrededor de una longitud base, debido a
IM-2003-II-01
64
que en algunas ocasiones el ortopedista en el momento del implante necesita una
variación de la longitud original del tornillo. Por esto y para ser competitivos con los
tornillos metálicos convencionales, se debe pensar en ofrecer a los usuarios kits de
tornillos con tornillos más largos y más cortos con base a una medida inicial dada por el
usuario.
La evaluación del sistema Web por parte de usuarios potenciales, también dio un buen
resultado, estos usuarios manifestaron que la información contenida es relevante aunque
sugirieron poner una información más detallada sobre el material con el que se fabrica el
tornillo y ,como se mencionó antes, sugirieron que el usuario tenga la opción de ordenar
diferentes tornillos alrededor de una medida base.
En cuanto al funcionamiento de la página Web del sistema de manufactura, por medio de
las diferentes pruebas realizadas se concluye que el tiempo de funcionamiento del
sistema es competitivo respecto a las alternativas ofrecidas para la compra de tornillos
metálicos. Dado que los usuarios ya tienen un conocimiento previo de los tornillos, se
pudo establecer (con ayuda de un usuario) que el tiempo máximo para que ellos realicen
su orden es de 5 minutos. Teniendo en cuenta lo logrado en la celda CUAO, se sabe que
para fabricar un tornillo se requiere en promedio 5 minutos gracias a la información de las
hojas de proceso. Estos tiempos, sumados a los tiempos de entrega y confirmación de
datos del usuario, hacen que el ciclo del sistema pueda ser eficiente y competitivo si se
tiene en cuenta que se puede aplicar la metodología en otras celdas distribuidas en
diferentes sitios.
Finalmente, queda planteada una metodología completa para el funcionamiento de un
sistema de manufactura flexible para tornillos de hueso liofilizado. Dada la flexibilidad del
sistema, va a ser posible expandirlo a nuevos productos y hacer modificaciones a los
productos existentes.
IM-2003-II-01
12. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ARANGO, Gustavo. Verificación y análisis del proceso optimizado de fabricación de tornillos corticales para implantes. BLASCHKE, María. Pruebas semi-destructivas para la determinación de propiedades del hueso humano. BOS, G.D. The effect of histocompatibility Matching on canine frozen bone Allograft. J Bone ans joint Surg. 1983. EVANS, G. Stress and strain in bone. Their relation to fractures and osteogenesis. Ed Thomas. Illinois. 1957. GLOWACKI, J. Application of the biological Principle of induced Osteogenesis for Craniofacial defects. Lancet, 1. 1981. GOZNA, Eric. Biomechanics of Musculoskeletal Injury. Williams and Wilkins. 1982. GROOVER, Mikell. Fundamentos de Manufactura Moderna. Ed Prentice Hall. 1980. MICHELETTI, Gian. Mecanizado por arranque de viruta. Ed Blume, 1980. MOLINA, Gustavo. Comportamiento Mecánico de los tornillos corticales alogénicos. Diseño y fabricación de prototipo. 1995. MORA, Juan Diego. Fabricación de tornillos corticales para implante en tobillo. 1996. ORTEGA, Diana. Tecnología de grupos aplicada en el mecanizado de tornillos de hueso humano. 2003. ROJAS, Fabio. Fabricacao de implantes ortopédicos a partir da usinagimen de osso humano. Vol 1 y Vol 2. 2000. TORRES, Carlos. Modelaje y simulación computacional de algunas propiedades mecánicas del Hueso Aversiano Compacto.
IM-2003-II-01
CONTENIDO
Pag. 1. INTRODUCCION ------------------------------------------------------------------------------- 1 2. DESCRIPCION DEL PROYECTO ---------------------------------------------------------- 2 2.1 OBJETIVO GENERAL --------------------------------------------------------------------- 2 2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS ------------------------------------------------------------- 2 SECCION 1. MARCO CONCEPTUAL -------------------------------------------------- 3 3. EL HUESO HUMANO ------------------------------------------------------------------------- 3 3.1 PROPIEDADES DEL HUESO HUMANO --------------------------------------------- 3 3.2 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA RESISTENCIA DEL HUESO ------------ 5 4. FRACTURAS ------------------------------------------------------------------------------------- 7 5. IMPLANTES -------------------------------------------------------------------------------------- 9 5.1 DESCRIPCION GENERAL DE LOS IMPLANTES ---------------------------------- 9 5.2 EL TORNILLO COMO IMPLANTE ------------------------------------------------------ 9 5.3 PARTES DEL TORNILLO ORTOPÉDICO -------------------------------------------- 11 5.3.1 Cabeza ------------------------------------------------------------------------------------ 11 5.3.2 Vástago ----------------------------------------------------------------------------------- 13 5.3.3 Rosca -------------------------------------------------------------------------------------- 14 5.3.4 Punta -------------------------------------------------------------------------------------- 17 5.4 TORNILLOS DE HUESO ----------------------------------------------------------------- 19
IM-2003-II-01
5.4.1 El ciclo de remodelación ------------------------------------------------------------- 19 5.4.2 Reparación de alo injertos ----------------------------------------------------------- 20 SECCION 2. PROYECTO EXPERIMENTAL ------------------------------------------------- 22 6. SELECCIÓN DE LOS IMPLANTES PARA FABRICAR ------------------------------- 22 6.1 TORNILLOS SELECCIONADOS PARA TRABAJAR CON EL SISTEMA –--- 22 6.2 GEOMETRIA DE LOS TORNILLOS CORTICALES -------------------------------- 23 6.2.1 Rosca -------------------------------------------------------------------------------------- 23 6.2.2 Cuerpo del tornillo ---------------------------------------------------------------------- 24 6.2.3 Cabeza ------------------------------------------------------------------------------------ 25 6.3 GEOMETRIA DE LOS TORNILLOS ESPONJOSOS ------------------------------ 26 6.3.1 Rosca --------------------------------------------------------------------------------------- 27 6.3.2 Cuerpo del tornillo ----------------------------------------------------------------------- 28 6.3.3 Cabeza ------------------------------------------------------------------------------------- 29 7. MANUFACTURA DEL TORNILLO 7.1 INFORMACION PRELIMINAR ---------------------------------------------------------- 30 7.2 FABRICACION DE LOS PRIMEROS TORNILLOS ------------------------------- 31 7.3 FABRICACIÓN DE LOS TARUGOS DE HUESO ---------------------------------- 32 7.3.1 Limpieza del hueso -------------------------------------------------------------------- 32 7.3.2 Lavado del hueso ---------------------------------------------------------------------- 32 7.3.3 Calentamiento del hueso ----------------------------------------------------------- 32 7.3.4 Corte de las secciones del hueso ----------------------------------------------- 34 7.3.5 Selección del hueso ---------------------------------------------------------------- 35
IM-2003-II-01
7.3.6 Encapsulamiento en resina epóxica ------------------------------------------ 36 7.3.7 Desbaste de los tarugos ---------------------------------------------------------- 37 7.3.8 Tarugos de hueso obtenido ----------------------------------------------------- 39 7.4 MECANIZADO DE LOS TORNILLOS DE HUESO ------------------------------ 40 7.4.1 Ajuste inicial del tarugo ------------------------------------------------------------ 40 7.4.2 Desbaste hasta el diámetro de la cabeza ------------------------------------ 40 7.4.3 Desbaste hasta el diámetro de la rosca -------------------------------------- 40 7.4.4 Pasada para dar textura ---------------------------------------------------------- 40
7.4.5 Roscado ------------------------------------------------------------------------------ 41 7.4.6 Formado de la cabeza ------------------------------------------------------------ 41 7.4.7 Tronzado final del tornillo --------------------------------------------------------- 41 8. RESULTADOS PROYECTO EXPERIMENTAL 8.1 SISTEMAS DE MANUFACTURA FLEXIBLE ------------------------------------ 42 8.2 PROCESAMIENTO DE LOS TORNILLOS -------------------------------------- 43 8.3 MECANIZADO EN EL TORNO EMCO PC TURN 55 ------------------------ 44 8.4 PROBLEMAS DURANTE EL MECANIZADO ---------------------------------- 47 SECCION 3. ESTABLECIMIENTO DE LA CELDA DE MANUFACTURA ------ 51 9 NFORMACION EN LINEA USUARIOS DEL SISTEMA ------------------------- -- 51 9.1 INFORMACIÓN EN LÍNEA DE LOS TORNILLOS SELECCIONADOS -- 51 9.2 ORDEN DE MANUFACTURA DE LOS TORNILLOS ------------------------- 54
IM-2003-II-01
10. FUNCIONAMIENTO DE LA CELDA PARA EL OPERARIO Y EL ADMINISTRADOR DEL SISTEMA ------------------------------------------------ 56 10.1 ADMINISTRADOR DEL SISTEMA ------------------------------------------------- 56 10.2 OPERARIO DE LA CELDA DE MANUFACTURA ------------------------------ 58 11. RESULTADOS Y CONCLUSIONES --------------------------------------------------- 61 12. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS --------------------------------------------------- 64 ANEXOS A.1 DATOS TÉCNICOS DE LA MAQUINA A.2 HOJAS DE PROCESO A.2.1 Esquemas de mecanizado A.2.2 Información para el mecanizado A.2.3 Detalle de las herramientas de corte A.2.4 Procesos y planos de fabricación para el tornillo HA 3.5 A.2.5 Procesos y planos de fabricación para el tornillo HA 4.5 A.3 CODIGO G PARA EL TORNILLO HA 4.5 A.4 NOTA DE APROBACIÓN PARA EL USO DE LOS TORNILLOS
IM-2003-II-01
ANEXOS A.1 Datos técnicos de la máquina.
IM-2003-II-01
A.2 Hojas de Proceso. A.2.1 Esquemas de mecanizado.
Esquema de operaciones previas para hueso bovino
Operación Previa 1 Limpieza Preliminar del hueso.
Operación Previa 2 Limpieza del hueso con detergentes industriales.
Operación Previa 3 Secado total del hueso con calentamiento controlado.
Operación Previa 4 Corte con segueta del hueso en secciones transversales uniformes
Operación Previa 6 Encapsulamiento de las secciones de hueso en resina epóxica.
Operación Previa 5 Selección de los pedazos de hueso útiles
Operación Previa 7 Desbaste de los tarugos hasta dejar cilindros de hueso.
IM-2003-II-01
Esquema de Operaciones de mecanizado para los tornillos
Operación 1 Ajuste del tarugo en el torno.
Operación 2 Desbaste hasta el diámetro de la cabeza del tornillo.
Operación 3 Desbaste hasta el diámetro de la rosca del tornillo.
Operación 4 Pasada para dar textura superficial adecuada en el cuerpo del tornillo.
Operación 6 Formado de la cabeza del tornillo
Operación 5 Roscado del tornillo
Operación 7 Tronzado final del tornillo.
IM-2003-II-01
A.2.2 Información para el mecanizado.
Información preliminar. La geometría de estos tornillos está descrita por la norma ISO 5835. La notación HA se
usa para tornillos corticales y la notación HB se usa para tornillos esponjosos. En esta se
describen sus dimensiones principales excepto la longitud total y la longitud roscada,
estas son definidas por el usuario.
Materiales a utilizar. El material principal es hueso humano liofilizado. Adicionalmente, se va a usar hueso
bovino para hacer los primeros ensayos de manufactura.
Debido al diseño del sistema de manufactura, es posible extender las operaciones de
mecanizado a otros materiales como Acero o Titanio.
Estado del material. El hueso humano viene en pequeñas secciones cortadas. Estas secciones se deben
encapsular en resina epóxica para obtener secciones cilíndricas llamadas tarugos que
pueden ser procesados en el torno.
Del hueso bovino se obtienen varias partes que son lavadas con detergentes industriales
y posteriormente deshidratados por horneado a altas temperaturas. Con segueta se corta
las secciones de hueso necesarias para cada tornillo. Luego se hace el mismo tratamiento
citado para hueso humano liofilizado.
Para otros metales, se obtienen probetas cuyo diámetro depende del diámetro del tornillo.
IM-2003-II-01
Descripción de las secuencias de mecanizado. Desbaste previo al mecanizado. Con el tarugo en bruto cuando se ha secado la resina epóxica, se hace un refrentado en
las dos caras y un desbaste para garantizar que el tarugo tenga una sección transversal
uniforme y una forma completamente cilíndrica que garantizará la sujeción exitosa de
estas al torno de control numérico.
Esquema de mecanizado:
* Ajuste de pieza
* Desbaste hasta diámetro de la cabeza
* Desbaste hasta diámetro de la rosca
* Acabado de textura superficial
* Roscado
* Corte y mecanizado de cabeza.
Información Adicional.
• Es importante hacer el mecanizado de los tornillos por medio del uso de centro
punto para controlar los esfuerzos flectores causados por las fuerzas de corte que
pueden romper los tarugos de hueso.
• Para detalles de la geometría del tornillo se adjuntan los planos del mismo, de
acuerdo a la norma ISO 5835.
• Las condiciones de corte citadas, se han obtenido experimentalmente, aunque
estas pueden ajustarse un poco de acuerdo a las condiciones de robustez de la
IM-2003-II-01
máquina a utilizar y con el fin de optimizar si es posible las operaciones de
mecanizado.
A.2.3 Detalle de las herramientas de corte. Buriles para el mecanizado.
• Buril para desbaste y acabado.
• Buril para roscado (propio de cada tornillo).
• Buril para formado de cabeza y roscado.
Buril de desbaste.
Detalle de buril de desbaste y acabado. Fuente Rojas, 2000.
IM-2003-II-01
El buril tiene una sección transversal de ¼ de pulgada. Está elaborado en acero rápido y
tiene los siguientes ángulos de acuerdo a la información encontrada por Rojas, 2000 (todos los ángulos en grados):
αn αn’ γn κr κr’
10 10 5 65 10
Buril de formado de cabeza y tronzado.
El buril de formado de la cabeza y de tronzado también tiene una sección transversal de
¼ de pulgada. La geometría también fue optimizada por diferentes experimentos
realizados por Rojas, 2000.
IM-2003-II-01
El ángulo γn tiene un valor de 10 grados. Se debe recalcar, que para el afilado del buril se
cambió el ángulo lateral de 10 grados por uno de 3 grados debido al poco tamaño del
buril de acero rápido.
Buril de Roscado. El buril de roscado también es de acero rápido de sección transversal de ¼ de pulgada.
Su forma está dada por el perfil de la rosca de cada tornillo de acuerdo a los planos
anteriores.
A.2.4 Procesos y planos de fabricación para el tornillo HA 3.5 Operaciones de mecanizado.
• Desbaste del tarugo hasta el mayor diámetro requerido en el tarugo. En nuestro
caso es el diámetro de la cabeza del tornillo. Para el tornillo HA 3.5 el diámetro
mayor es de 6 mm. Para esta operación se pueden usar los siguientes
parámetros: Avance 0.75 mm/rev, velocidad de corte de 15 m/min y profundidad
de corte de 1 mm. Se debe tener cuidado en la interfase hueso-resina para evitar
fracturas en la zona de transición. Al final de esta operación el tarugo debe ser
enteramente de hueso bovino.
• Desbaste del cuerpo del tornillo hasta el diámetro de la rosca. Para este caso el
diámetro mayor de la rosca es de 3.5mm. Teniendo en cuenta que luego se va a
hacer una pasada de acabado, el desbaste debe hacerse hasta 4.55 mm. Esta
operación se puede desarrollar con las siguientes condiciones de corte: Avance
0.75 mm/rev, velocidad de corte de 15 m/min y profundidad de corte de 1 mm.
• Operación de acabado de la superficie del cilindro. La rugosidad superficial es una
característica muy importante de los injertos. Por esta razón, los parámetros de
mayor interés en la producción de tornillos de hueso liofilizado son aquellos que
generan la textura superficial adecuada. Los siguientes parámetros pueden ser
utilizados: Velocidad de corte: 3 m/min, profundidad de corte: 0.05 mm y avance:
0.03 mm/rev. Hacer una sola pasada.
IM-2003-II-01
• Para el roscado del tornillo se debe cambiar la herramienta para obtener el perfil
de rosca correspondiente a cada tornillo. Se debe especificar el paso, la longitud
roscada y la profundidad de pasada. Para este caso serían: Paso 1.25mm y
longitud roscada depende del requerimiento de cada usuario. La profundidad de
pasada es de: 0.05mm.
• Corte final del tornillo. Se debe cambiar la herramienta. En este paso se maquina
la cabeza del tornillo y posteriormente se tronza el tornillo. La geometría detallada
de la cabeza se presenta en los planos adjuntos.
Operaciones de maquinado. Operación
Descripción
Condiciones de corte
Ajuste de pieza en torno
Desbaste hasta diámetro de la cabeza del tornillo
Desbastar entre puntas hasta obtener un diámetro de 6 mm de hueso. Tener cuidado en la zona de interfase hueso-resina.
Avance: 0.75 mm/rev Velocidad de corte: 15 m/min Profundidad de pasada: 1mm
Desbaste hasta diámetro mayor de la rosca
Dejar 2.9 mm del tarugo de diámetro y desbastar el resto del tarugo hasta un diámetro de 3.55 mm.
Avance:0.75mm/rev Velocidad de corte: 15m/min Profundidad de pasada: 1mm
Textura superficial del tornillo Pasar la herramienta sobre la totalidad de la sección de 3.5 mm para obtener la textura que asegura la calidad del tornillo.
Avance: 0.05 mm/rev Velocidad de corte: 3 m/min Profundidad de pasada:0.05 mm
Roscado del tornillo
Cambiar la herramienta (con el perfil de la rosca) para producir el perfil de rosca con paso 1.25 mm en la sección con diámetro 3.5 mm. La longitud roscada depende de los requerimientos del usuario.
Avance: Dado por la herramienta a usar. Velocidad de corte: 3m/min Profundidad de pasada: 0.05 mm
Desprendimiento del tornillo y torneado de la cabeza
Cambiar la herramienta.
IM-2003-II-01
Detalles de la geometría del tornillo Rosca del tornillo
Todas las medidas en milímetros. Cabeza del tornillo.
Código De SW HA 3.5 3.5 2.5
IM-2003-II-01
Todas las medidas en milímetros. Cuerpo del tornillo
Código De d 2 K r 1 r g r i t
HA 3.5 3.5 6 2.6 3 2.5 1 1.5
Todas las medidas están en milímetros y todos los ángulos están en grados.
IM-2003-II-01
A.2.5 Procesos y planos de fabricación para el tornillo HA 4.5
Operaciones de mecanizado.
• Desbaste del tarugo hasta el mayor diámetro requerido en el tarugo. En nuestro
caso es el diámetro de la cabeza del tornillo. Para el tornillo HA 4.5 el diámetro
mayor es de 8mm. Para esta operación se pueden usar los siguientes parámetros:
Avance 0.75 mm/rev, velocidad de corte de 15 m/min y profundidad de corte de 1
mm. Se debe tener cuidado en la interfase hueso-resina para evitar fracturas en la
zona de transición. Al final de esta operación el tarugo debe ser enteramente de
hueso bovino.
• Desbaste del cuerpo del tornillo hasta el diámetro de la rosca. Para este caso el
diámetro mayor de la rosca es de 4.5mm. Teniendo en cuenta que luego se va a
hacer una pasada de acabado, el desbaste debe hacerse hasta 4.55 mm. Esta
operación se puede desarrollar con las siguientes condiciones de corte: Avance
0.75 mm/rev, velocidad de corte de 15 m/min y profundidad de corte de 1 mm.
• Operación de acabado de la superficie del cilindro. La rugosidad superficial es una
característica muy importante de los injertos. Por esta razón, los parámetros de
mayor interés en la producción de tornillos de hueso liofilizado son aquellos que
generan la textura superficial adecuada. Los siguientes parámetros pueden ser
utilizados: Velocidad de corte: 3 m/min, profundidad de corte: 0.05 mm y avance:
0.03 mm/rev. Hacer una sola pasada.
• Para el roscado del tornillo se debe cambiar la herramienta para obtener el perfil
de rosca correspondiente a cada tornillo. Se debe especificar el paso, la longitud
roscada y la profundidad de pasada. Para este caso serían: Paso 1.75mm y
longitud roscada dependiendo de lo requerido por el usuario. La profundidad de
pasada es de: 0.05mm.
IM-2003-II-01
• Corte final del tornillo. Se debe cambiar la herramienta. En este paso se maquina
la cabeza del tornillo y posteriormente se tronza el tornillo. La geometría detallada
de la cabeza se presenta en los planos adjuntos.
Operaciones de maquinado. Operación
Descripción
Condiciones de corte
Ajuste de pieza en torno
Desbaste hasta diámetro de la cabeza del tornillo
Desbastar entre puntas hasta obtener un diámetro de 8 mm de hueso. Tener cuidado en la zona de interfase hueso-resina.
Avance: 0.75 mm/rev Velocidad de corte: 15 m/min Profundidad de pasada: 1mm
Desbaste hasta diámetro mayor de la rosca
Dejar 4.6 mm del tarugo de diámetro 8mm y desbastar el resto del tarugo hasta un diámetro de 4.55 mm.
Avance:0.75mm/rev Velocidad de corte: 15m/min Profundidad de pasada: 1mm
Textura superficial del tornillo Pasar la herramienta sobre la totalidad de la sección de 4.5
IM-2003-II-01
Detalles de la geometría del tornillo
Rosca del tornillo
Todas las medidas en milímetros.
Cabeza del tornillo
IM-2003-II-01
Código De SW
HA 4.5 4.5 3.5
Todas las medidas en milímetros.
Cuerpo del tornillo
IM-2003-II-01
Código De d 2 K r 1 r g r i t
HA 4.5 4.5 8 4.6 4 2.5 1 2.8
Todas las medidas están en milímetros y todos los ángulos están en grados.
A.3 Código G para las operaciones de desbaste y roscado del tornillo HA 4.5. N0 G71 N101 T0202 X8 Z87 N102 G92 Z0 N104 G97 S1500 M03 N106 G0 X7.498 Z2.442 N116 G95 G1 Z-24.744 F.6 N118 G3 X8. Z-26.399 R4.8 N120 G1 X11.228 Z-24.985 N122 G0 Z.861 N124 X7.8 N126 G1 Z-25.425 N128 G3 X8. Z-26.399 R4.8 N130 G1 X11.228 Z-24.985 N132 G0 Z.893 N134 X7.7 N136 G1 Z-25.209 N138 G3 X8. Z-26.399 R4.8 N140 G1 X11.228 Z-24.985 N142 G0 Z.919 N144 X7.601 N146 G1 Z-25.028 N148 G3 X8. Z-26.399 R4.8 N150 G1 X11.228 Z-24.985 N152 G0 Z.941 N154 X7.501 N156 G1 Z-24.871 N158 G3 X8. Z-26.399 R4.8 N160 G1 X11.228 Z-24.985 N162 G0 Z.96 N164 X7.401 N166 G1 Z-24.729 N168 G3 X7.901 Z-25.71 R4.8 N170 G1 X10.729 Z-24.296 N172 G0 Z.974 N174 X7.301 N176 G1 Z-24.601 N178 G3 X7.801 Z-25.426 R4.8 N180 G1 X10.629 Z-24.012 N182 G0 Z.986 N184 X7.201 N186 G1 Z-24.482 N188 G3 X7.701 Z-25.21 R4.8 N190 G1 X10.529 Z-23.796
N240 G1 X10.03 Z-23.068 N242 G0 Z1. N244 X6.602 N246 G1 Z-23.904 N248 G3 X7.102 Z-24.371 R4.8 N250 G1 X9.93 Z-22.957 N252 G0 Z1. N254 X6.502 N256 G1 Z-23.824 N258 G3 X7.002 Z-24.267 R4.8 N260 G1 X9.83 Z-22.853 N262 G0 Z1. N264 X6.402 N266 G1 Z-23.747 N268 G3 X6.902 Z-24.17 R4.8 N270 G1 X9.73 Z-22.755 N272 G0 Z1. N274 X6.302 N276 G1 Z-23.673 N278 G3 X6.802 Z-24.077 R4.8 N280 G1 X9.63 Z-22.663 N282 G0 Z1. N284 X6.202 N286 G1 Z-23.602 N288 G3 X6.702 Z-23.989 R4.8 N290 G1 X9.531 Z-22.574 N292 G0 Z1. N294 X6.102 N296 G1 Z-23.534 N298 G3 X6.602 Z-23.905 R4.8 N300 G1 X9.431 Z-22.49 N302 G0 Z1. N304 X6.003 N306 G1 Z-23.468 N308 G3 X6.502 Z-23.824 R4.8 N310 G1 X9.331 Z-22.41 N312 G0 Z1. N314 X5.903 N316 G1 Z-23.404 N318 G3 X6.403 Z-23.747 R4.8 N320 G1 X9.231 Z-22.333 N322 G0 Z1. N324 X5.803
N374 X5.303 N376 G1 Z-23.063 N378 G3 X5.803 Z-23.343 R4.8 N380 G1 X8.632 Z-21.929 N382 G0 Z1. N384 X5.204 N386 G1 Z-23.012 N388 G3 X5.703 Z-23.283 R4.8 N390 G1 X8.532 Z-21.869 N392 G0 Z1. N394 X5.104 N396 G1 Z-22.963 N398 G3 X5.604 Z-23.226 R4.8 N400 G1 X8.432 Z-21.812 N402 G0 Z1. N404 X5.004 N406 G1 Z-22.915 N408 G3 X5.504 Z-23.17 R4.8 N410 G1 X8.332 Z-21.756 N412 G0 Z1. N414 X4.904 N416 G1 Z-22.868 N418 G3 X5.404 Z-23.116 R4.8 N420 G1 X8.232 Z-21.702 N422 G0 Z1. N424 X4.804 N426 G1 Z-22.823 N428 G3 X5.304 Z-23.064 R4.8 N430 G1 X8.132 Z-21.649 N432 G0 Z1. N434 X4.704 N436 G1 Z-22.779 N438 G3 X5.204 Z-23.013 R4.8 N440 G1 X8.032 Z-21.598 N442 G0 Z1. N444 X4.604 N446 G1 Z-22.736 N448 G3 X5.104 Z-22.963 R4.8 N450 G1 X7.933 Z-21.549 N452 G0 Z1. N454 X4.504 N456 G1 Z-22.694 N458 G3 X5.004 Z-22.915 R4.8
IM-2003-II-01
N192 G0 Z.994 N194 X7.101 N196 G1 Z-24.371 N198 G3 X7.601 Z-25.029 R4.8 N200 G1 X10.429 Z-23.615 N202 G0 Z.998 N204 X7.001 N206 G1 Z-24.267 N208 G3 X7.501 Z-24.872 R4.8 N210 G1 X10.33 Z-23.457 N212 G0 Z1. N214 X6.901 N216 G1 Z-24.169 N218 G3 X7.401 Z-24.73 R4.8 N220 G1 X10.23 Z-23.316 N222 G0 Z1. N224 X6.802 N226 G1 Z-24.076 N228 G3 X7.301 Z-24.601 R4.8 N230 G1 X10.13 Z-23.187 N232 G0 Z1. N234 X6.702 N236 G1 Z-23.988 N238 G3 X7.202 Z-24.482 R4.8 N508 G1 X7.533 Z-21.365 N510 G0 Z1. N512 X4.105 N514 G1 Z-.736 N516 G3 X4.5 Z-1.262 R.8 N518 G1 Z-21.735 N520 Z-22.692 N522 G3 X4.605 Z-22.736 R4.8 N524 G1 X7.433 Z-21.322 N526 G0 Z1. N528 X4.005 N530 G1 Z-.683 N532 X4.031 Z-.697 N534 G3 X4.5 Z-1.262 R.8 N536 G1 Z-21.735 N538 Z-22.692 N540 X4.505 Z-22.694 N542 X7.333 Z-21.28 N544 G0 Z1. N546 X3.905 N548 G1 Z-.634 N550 X4.031 Z-.697 N552 G3 X4.405 Z-.991 R.8 N554 G1 X7.234 Z.423 N556 G0 Z1. N558 X3.805 N560 G1 Z-.584 N562 X4.031 Z-.697 N564 G3 X4.305 Z-.88 R.8 N566 G1 X7.134 Z.534 N568 G0 Z1. N570 X3.705 N572 G1 Z-.534 N574 X4.031 Z-.697 N576 G3 X4.205 Z-.8 R.8 N578 G1 X7.034 Z.615 N580 G0 Z1. N582 X3.606 N584 G1 Z-.484 N586 X4.031 Z-.697
N326 G1 Z-23.343 N328 G3 X6.303 Z-23.674 R4.8 N330 G1 X9.131 Z-22.259 N332 G0 Z1. N334 X5.703 N336 G1 Z-23.283 N338 G3 X6.203 Z-23.603 R4.8 N340 G1 X9.031 Z-22.188 N342 G0 Z1. N344 X5.603 N346 G1 Z-23.226 N348 G3 X6.103 Z-23.534 R4.8 N350 G1 X8.931 Z-22.12 N352 G0 Z1. N354 X5.503 N356 G1 Z-23.17 N358 G3 X6.003 Z-23.468 R4.8 N360 G1 X8.831 Z-22.054 N362 G0 Z1. N364 X5.403 N366 G1 Z-23.116 N368 G3 X5.903 Z-23.405 R4.8 N370 G1 X8.732 Z-21.99 N372 G0 Z1. N642 G0 Z1. N644 X3.006 N646 G1 Z-.184 N648 X3.506 Z-.434 N650 X6.335 Z.98 N652 G0 Z1. N654 X2.906 N656 G1 Z-.134 N658 X3.406 Z-.384 N660 X6.235 Z1.03 N662 G0 Z1. N664 X2.807 N666 G1 Z-.084 N668 X3.306 Z-.334 N670 X6.135 Z1.08 N208 G0 Z1. N210 X2.707 N212 G1 Z-.034 N214 X3.695 Z-.528 N216 X40 Z.886 N222 M01 N223 N188 G0 T0404 N224 G97 S100 M03 N225 G0 X6.5 Z1.406 N226 Z1.421 N236 X4.45 N238 G33 Z-21.135 F1.75 N240 G0 X6.5 N242 Z1.363 N244 X4.40 N246 G33 Z-21.135 F1.75 N248 G0 X6.5 N250 Z1.305 N252 X4.35 N254 G33 Z-21.135 F1.75 N256 G0 X6.5 N258 Z1.248 N260 X4.30 N262 G33 Z-21.135 F1.75 N264 G0 X6.5
N460 G1 X7.833 Z-21.501 N462 G0 Z1. N464 X4.405 N466 G1 Z-.99 N468 G3 X4.5 Z-1.262 R.8 N470 G1 Z-21.735 N472 Z-22.692 N474 G3 X4.904 Z-22.868 R4.8 N476 G1 X7.733 Z-21.454 N478 G0 Z1. N480 X4.305 N482 G1 Z-.879 N484 G3 X4.5 Z-1.262 R.8 N486 G1 Z-21.735 N488 Z-22.692 N490 G3 X4.805 Z-22.823 R4.8 N492 G1 X7.633 Z-21.409 N494 G0 Z1. N496 X4.205 N498 G1 Z-.799 N500 G3 X4.5 Z-1.262 R.8 N502 G1 Z-21.735 N504 Z-22.692 N506 G3 X4.705 Z-22.779 R4.8 N320 G0 X6.5 N322 Z1.046 N324 X3.90 N326 G33 Z-21.135 F1.75 N328 G0 X6.5 N330 Z1.046 N332 X3.85 N334 G33 Z-21.135 F1.75 N336 G0 X6.5 N338 Z1.046 N340 X3.80 N342 G33 Z-21.135 F1.75 N344 G0 X6.5 N346 Z1.046 N348 X3.75 N350 G33 Z-21.135 F1.75 N352 G0 X6.5 N354 Z1.046 N356 X3.70 N358 G33 Z-21.135 F1.75 N360 G0 X6.5 N362 Z1.046 N364 X3.65 N366 G33 Z-21.135 F1.75 N368 G0 X6.5 N370 Z1.046 N372 X3.60 N374 G33 Z-21.135 F1.75 N376 G0 X6.5 N378 Z1.046 N380 X3.55 N382 G33 Z-21.135 F1.75 N384 G0 X6.5 N386 Z1.046 N388 X3.50 N390 G33 Z-21.135 F1.75 N392 G0 X6.5 N394 Z1.046 N396 X3.45 N398 G33 Z-21.135 F1.75
IM-2003-II-01
N588 G3 X4.105 Z-.736 R.8 N590 G1 X6.934 Z.678 N592 G0 Z1. N594 X3.506 N596 G1 Z-.434 N598 X4.006 Z-.684 N600 X6.834 Z.73 N602 G0 Z1. N604 X3.406 N606 G1 Z-.384 N608 X3.906 Z-.634 N610 X6.734 Z.78 N612 G0 Z1. N614 X3.306 N616 G1 Z-.334 N618 X3.806 Z-.584 N620 X6.634 Z.83 N622 G0 Z1. N624 X3.206 N626 G1 Z-.284 N628 X3.706 Z-.534 N630 X6.534 Z.88 N632 G0 Z1. N634 X3.106 N636 G1 Z-.234 N638 X3.606 Z-.484 N640 X6.435 Z.93
N266 Z1.19 N268 X4.25 N270 G33 Z-21.135 F1.75 N272 G0 X6.5 N274 Z1.132 N276 X4.20 N278 G33 Z-21.135 F1.75 N280 G0 X6.5 N282 Z1.074 N284 X4.15 N286 G33 Z-21.135 F1.75 N288 G0 X6.5 N290 Z1.046 N292 X4.10 N294 G33 Z-21.135 F1.75 N296 G0 X6.5 N298 Z1.046 N300 X4.05 N302 G33 Z-21.135 F1.75 N304 G0 X6.5 N306 Z1.046 N308 X4.00 N310 G33 Z-21.135 F1.75 N312 G0 X6.5 N314 Z1.046 N316 X3.95 N318 G33 Z-21.135 F1.75
N400 G0 X6.5 N402 Z1.046 N404 X3.40 N406 G33 Z-21.135 F1.75 N408 G0 X6.5 N410 Z1.046 N412 X3.35 N414 G33 Z-21.135 F1.75 N416 G0 X6.5 N418 Z1.046 N420 X3.30 N422 G33 Z-21.135 F1.75 N424 G0 X6.5 N426 Z1.046 N428 X3.25 N430 G33 Z-21.135 F1.75 N432 G0 X6.5 N434 Z1.046 N436 X3.20 N438 G33 Z-21.135 F1.75 N440 G0 X6.5 N442 Z1.046 N444 X3.15 N446 G33 Z-21.135 F1.75 N448 G0 X6.5 N450 Z1.046 N452 X3.05
N454 G33 Z-21.135 F1.75 N456 G0 X6.5 N458 Z1.046 N460 X3.00 N462 G33 Z-21.135 F1.75 N464 G0 X6.5 N466 Z1.046 N468 X3.00 N470 G33 Z-21.135 F1.75 N472 G0 X6.5 N474 Z1.421 N476 G28 U0. W0. M05 N478 T0200 N480 M30 %
IM-2003-II-01
A.4 Nota de aprobación para el uso de los tornillos.