Servicefertigung: 3D-Druck

In der Luft- und Raumfahrttechnik, der Automobilbranche und der Zahnmedizin, um nur einige Branchen zu nennen, hat der 3D-Druck schon seit Jahren Einzug gehalten. Anfangs noch als Möglichkeit, Prototypen schnell und kosteneffizient zu fertigen, ist das Rapid Prototyping im Laufe der Zeit zu einer Fertigungsvariante der Serienproduktion gereift.

Gegenwärtig hat sich der 3D-Druck nun auch in der Orthopädietechnik etabliert. Allerdings ist die Konstruktion einer anatomisch angepassten Orthese zur Fertigung im 3D-Druck-Verfahren sehr zeitaufwendig und kostenintensiv. Aus diesem Grund haben wir es uns zur Aufgabe gemacht, individuell gefertigte 3D gedruckte Orthesen auf Scan-Basis anzufertigen.

Zu Fertigung unserer Orthesen nutzen wir verschiedene 3D-Druckverfahren die im Folgenden kurz erläutert werden.

Selektives Lasersintern (SLS)

Bei diesem Verfahren wird das Kunststoffpulver im Bauraum über einen CO2‑Laser bis zum Schmelzpunkt erhitzt, dabei verbinden sich benachbarte Pulverpigmente miteinander. Die Materialeigenschaften des geschmolzenen Pulvers ähneln denen der in der Orthopädietechnik bereits seit Jahren eingesetzten Materialien. Zudem ermöglicht das SLS-Verfahren einen voll ausgefüllten Volumenkörper zu drucken. Als Material wird hier PA12 eingesetzt, dass für den medizinischen Bereich alle Anforderungen erfüllt.

Multi Jet Fusion (MJF)

Dieses Verfahren nutzt anders als bei dem selektiven Lasersintern keinen Laser. Auch bei diesem Verfahren dient Pulver als Grundmaterial. Um das Material aufzuschmelzen wird ein Fusing Agent injiziert, der dazu führt, dass das Material sich schneller erhitzt und der Bereich zusammenschmilzt. Durch dieses Verfahren kann ein Bauteil mit hoher Dichte hergestellt werden bei geringer Porosität. Das Einfärben in diesem Druckvorgang beschränkt sich jedoch auf dunkle Farbtöne, da das Vollmaterial schwarz ist.

Als Materialien werden hier PA12 und TPU eingesetzt. Die mechanischen Eigenschaften dieser Materialien unterscheiden sich stark voneinander. TPU ist sehr flexibel, stark verformbar und ähnelt in seinen Eigenschaften Silikon. PA12 ist deutlich weniger flexibel und ähnelt in seinen Eigenschaften dem in der Orthopädietechnik häufig verwendeten PE.

Nachbearbeitung

Man darf sich den 3D-Druck nicht so vorstellen, als erstelle man eine dreidimensionale Konstruktion, sende diese an den Drucker und erhalte nach einem Zeitraum X eine fertige Orthese. Die Teile aus einem Drucker besitzen raue und offenporige Oberflächen. Um den Ansprüchen der Orthopädietechnik gerecht zu werden, werden die Teile bei uns zusätzlich veredelt und gegebenenfalls eingefärbt. So können sie u.a. gegen Schmutz geschützt werden.

3D-gedruckte Orthesen der Servicefertigung Kremser

  • Überraschen mit besonderen Lösungen
  • Erhöhen die Patientencompliance durch individuelles Design
  • Schaffen neue Versorgungskonzepte
  • Sind reproduzierbar im Herstellungsprozess
  • Sind erhältlich in PA12 und TPU