{"id":200553,"date":"2019-12-16T11:30:53","date_gmt":"2019-12-16T10:30:53","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=200553"},"modified":"2019-12-16T11:30:53","modified_gmt":"2019-12-16T10:30:53","slug":"mit-dem-led-3d-metalldruck-koennten-medizinische-implantate-bald-im-operationssaal-gedruckt-werden","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/mit-dem-led-3d-metalldruck-koennten-medizinische-implantate-bald-im-operationssaal-gedruckt-werden\/","title":{"rendered":"Mit dem LED-3D-Metalldruck k\u00f6nnten medizinische Implantate bald im Operationssaal gedruckt werden"},"content":{"rendered":"

Am Institut f\u00fcr Fertigungstechnik<\/em><\/a> an der TU Graz<\/a> wurde ein neues Verfahren f\u00fcr die Herstellung medizinischer Implantate entwickelt. Der LED-3D-Metalldruck erm\u00f6glicht Metalldruck mittels LED statt Laser und eignet sich vor allem f\u00fcr die Implantatmedizin.<\/p>\n

Die Implantatmedizin wartet bereits auf den technologischen Durchbruch in der additiven Fertigung. Vorhandene L\u00f6sungen f\u00fcr medizinische Implantate sind strapazi\u00f6s f\u00fcr die Patienten und die Ergebnisse bleiben oft hinter den Erwartungen zur\u00fcck. LED-3D-Metalldruck hat das Potenzial die Fertigung von medizinischen Implantaten – wie etwa Rippen oder Sch\u00e4delknochen – zu optimieren.<\/p>\n

3D-Metalldruck im Operationssaal<\/h3>\n

In g\u00e4ngigen Methoden muss das besch\u00e4digte Teil in einer ersten Operation vermessen werden, um das Implantat fertigen zu k\u00f6nnen. Dann bedarf es einer weiteren Operation, um das Implantat einzusetzen. Das Ideal ist die unmittelbare Fertigung in der Klinik – parallel zur Operation. Dadurch k\u00f6nnte das Risiko einer zweiten Operation vermieden werden.<\/p>\n

Die unmittelbare Fertigung des medizinischen Implantats in der Klinik hat den Vorteil, dass die Wege kurz sind und die Eigenschaften des individuell angepassten Teils sehr gut sind, erkl\u00e4rt Franz Haas<\/a>, Leiter des Instituts f\u00fcr Fertigungstechnik. Der 3D-Metalldruck im Operationssaal sei allerdings bisweilen noch mit hohen Sicherheitsanforderungen verbunden.<\/p>\n

Risikofaktoren in klinischer Umgebung<\/h3>\n

Derzeit funktioniert der 3D-Metalldruck vorrangig \u00fcber das SLM-Verfahren. Dabei wird das Metallpulver mit Laser aufgeschmolzen.<\/p>\n

\u201eAktuelle Maschinen besitzen eine hohe Laserleistung und ben\u00f6tigen vergleichsweise viel Pulver. Beides birgt Risiken in der klinischen Umgebung.\u201c Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Franz Haas, Vorstand, Institut f\u00fcr Fertigungstechnik<\/p><\/blockquote>\n

Haas und sein Team haben ein weniger risikoreiches LED-3D-Metalldruck-Verfahren entwickelt. Dabei wird das Metallpulver mittels Hochleistungs-LED-Strahl aufgeschmolzen.<\/p>\n

So funktioniert der 3D-Metalldruck<\/h3>\n

Der g\u00e4ngige, laserbasierte 3D-Metalldruck gliedert sich in drei Phasen:<\/p>\n

Die erste Phase umfasst die Konstruktion und das Pre-Processing. Im Pre-Processing wird das Bauteil aus dem CAD-Programm heraus in einzelne kleine, Schichten zerlegt. Diese Schichtinformationen kommen dann direkt in den Drucker.<\/p>\n

Der 3D-Drucker arbeitet mit metallischem Pulver und einem Laser. Der Laser wird durch ein Spiegelsystem so abgelenkt, dass er die einzelnen vordefinierten Schichten punktweise aufschmilzt und so das Bauteil erzeugt. Die Erzeugungsrichtung des Bauteils ist von unten nach oben.<\/p>\n

Wenn der Druck abgeschlossen ist, ist die Plattform ganz unten und die gesamte Baukammer voll mit Pulver. Der Laser hat nur jene Bereiche geschmolzen, die wirklich dem Bauteil zugeh\u00f6rig sind. Das Pulver muss abgesaugt werden.<\/p>\n

Im letzten Arbeitsschritt, dem Post-Processing werden – gegebenenfalls – die St\u00fctzkonstruktionen vom Bauteil entfernt. Nach der anschlie\u00dfenden Qualit\u00e4tspr\u00fcfung und Oberfl\u00e4chenbehandlung ist das Bauteil dann einsatzfertig.<\/p>\n

In diesem Video<\/a> erkl\u00e4rt Franz Haas das g\u00e4ngige Verfahren im 3D-Metalldruck. <\/em><\/p>\n

Vorteile des LED-3D-Metalldruck-Verfahrens<\/h3>\n

Demgegen\u00fcber hat das LED-3D-Metalldruck-Verfahren eine Reihe von Vorteilen, die der Forscher folgend erkl\u00e4rt:<\/p>\n