Die FIT GmbH, ein technologieorientierter Rapid-Dienstleister, hat mit Forschungspartnern einen Weg gesucht, um Individualimplantate additiv herzustellen, die vom Körper wieder abgebaut werden können. Ergebnis: Das Verfahrensprinzip steht.
Zwei Jahre dauerte das Projekt, in dem die FIT – fruth innovative Technologien GmbH, Lupburg, mit zwei Partnern aus Medizin und Medizintechnik zusammenarbeitete: dem Lehrstuhl für Kunststofftechnik (LKT) der Uni Erlangen-Nürnberg und der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgischen Klinik (MKG) des Uni-Klinikums Erlangen. Titel: „Additiv gefertigte Individualimplantate für die Rekonstruktive Chirurgie“. Besonderes Augenmerk lag dabei auf passgenauen Implantaten, die – so die Überlegung – später vom Körper nach und nach abgebaut und vom nachwachsenden Knochen ersetzt werden.
750 000 Euro wurden investiert, um Forschung und Entwicklung in der Medizintechnik voranzutreiben, sowie die Ergebnisse in neue Produkte umzusetzen. Das Innovations- und Technologiezentrum Bayern (ITZB) förderte das Projekt zu 50 %.
Die Additive Fertigung von Implantaten aus Metall wird bereits schon länger mit Erfolg untersucht. Im Projekt sollten jedoch andere Materialien betrachtet und neue Wege beschritten werden. So gibt es Zusammensetzungen, die vom Körper abgebaut werden und gleichzeitig das Knochenwachstum anregen. Allerdings weisen diese Kunststoffe ein schlechtes Fließverhalten auf und lassen sich mit existierenden Geräten nicht zufriedenstellend additiv verarbeiten. Heiko Hartl, Marketingbeauftragter bei FIT: „Nicht fließfähige Kunststoffe können im Pulverbett verkanten und verklumpen dann.“
Im Projekt ist nun die Konstruktion eines Gerätes gelungen, das auch solche Kunststoffpulver verarbeiten kann. Das „Powder Shuttle“ von Sintermask, einem Tochterunternehmen der FIT GmbH, trägt das Pulver nicht mit Rollen oder Rakeln auf, sondern lässt es eher mit Schwerkraft nach unten regnen. „Das Powder Shuttle schiebt das Pulver nicht, sondern lässt es fallen“, erklärt Hartl. Anschließend sticht ein „Schwert“ in das Powder Shuttle und trennt die aufgetragene Schicht vom Rest ab. All dies geschieht im Vakuum. Das Verfahren eignet sich für Pulverkörnungen bis 250 µm.
Die Bedeutung der Entwiclung geht über die Medizintechnik weit hinaus. Sie eröffnet die Verarbeitungsmöglichkeit für eine Vielzahl von Materialien, die bisher für die additive Technik als nicht geeignet galten. Das haben Tests bei der FIT GmbH ergeben. Sogar Wachse, geraspelte Schokolade oder TPU-Materialien kommen nun für das additive Fertigen in Frage, meint Hartl. Ebenso gebe es bereits Versuche zum Einsatz des Powder Shuttles mit Metall- und sogar Keramikpulver.
Aktuell arbeitet das Sintermask-Team bereits an einer Integration von Powder-Shuttle und Laser-Scanner-System, um ein für die rekonstruktive Chirurgie geeignetes Gerät auf den Markt bringen. Mindestens fünf Jahre wird es allerdings noch dauern, bis die Serienreife erreicht ist, schätzt Heiko Hartl. os
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