Additive Fertigung

Linde in Forschungskooperation zu 3D-Druck für medizinische Geräte

21.10.2020 Linde kooperiert mit dem französischen Unternehmen 3D Medlab in der Forschung zur Optimierung des 3D-Drucks komplexer Strukturen für medizinische Geräte. Der Industriegas-Konzern steuert wichtige Technologie für konstante und reproduzierbare Bedingungen während der Fertigung bei.

Im Rahmen der Zusammenarbeit optimieren Linde und 3D Medlab die atmosphärischen Bedingungen im additiven Herstellungsprozess um komplexe Gitterstrukturen für medizinische Geräte herzustellen. 3D Medlab ist führend im Bereich der additiven Fertigung für den medizinischen Sektor. Linde beschreibt das gemeinsame Projekt als „bahnbrechend“ und „einen Meilenstein auf dem Gebiet der Entwicklung orthopädischer Geräte“.

Additive Fertigung optimiert Produktion

3D Medlab istSpezialist 3D-Druck im medizinischen Bereich. Komplexe Gitterstrukturen gelten als entscheidend für die Entwicklung medizinischer Implantate. (Bild: 3D Medlab)

3D Medlab istSpezialist 3D-Druck im medizinischen Bereich. Komplexe Gitterstrukturen gelten als entscheidend für die Entwicklung medizinischer Implantate. (Bild: 3D Medlab)

Gitterartige, komplexe Komponenten sollen menschliche Körperteile nachahmen. Diese können sich besser in die eigene Knochen- und Gewebestruktur des Patienten eingliedern, was zu weniger Abstoßungsreaktionen und schnelleren Heilungszeiten führt. Additive Fertigung kann die Produktion solcher Komponenten optimieren, da der Prozess hochgradig wiederholbar ist und weniger Nachbearbeitung nach dem Druck erfordert. Allerdings muss die Atmosphäre in der Druckkammer optimal und reproduzierbar sein.

Atmosphärische Gase spielen daher eine grundlegende Rolle im Druckprozess, und alle Verunreinigungen, die in der Kammer verbleiben, können, selbst wenn sie einmal ausgespült wurden, eine nachteilige Auswirkung auf das hergestellte Teil haben. Außerdem können während des Produktionsprozesses entstehende Dämpfe auf dem Objekt verbleiben, was eine Reinigung nach der Produktion erforderlich macht. Selbst extrem kleine Schwankungen des Sauerstoffgehalts können die mechanischen oder chemischen Eigenschaften sauerstoffempfindlicher Metalle – wie Titan- und Aluminiumlegierungen – beeinträchtigen und die Zusammensetzung des Endprodukts beeinflussen.

„Hohe Standards an Präzision und Exzellenz“

Die atmosphärischen Tests beinhalten ein neues Helium/Argon- Gasgemisch, das speziell von Linde für das Projekt entwickelt wurde, um den Prozess reibungsloser und sauberer zu gestalten, sowie den Einsatz von Lindes Addvance O2  precision, einer Sauerstoffmess- und Analysetechnologie, um die optimale Gasmischung in der Druckkammer sicherzustellen. Zusammen mit der neuen Gasmischung wird die Technik 3D Medlab eine präzise, detaillierte  Kontrolle über die Sauerstoffkonzentration und den Feuchtigkeitsgehalt in der Druckkammer ermöglichen.

„Unsere Erfahrung mit Linde zeigt, dass das Unternehmen den gleichen hohen Standards an Präzision und Exzellenz in der additiven Fertigung verpflichtet ist wie wir“, sagte Gaël Volpi, CEO von 3D Medlab. „Die vollständige Einhaltung von Vorschriften ist ein grundlegender Eckpfeiler in unserem Konstruktions- und Designprozess, und unsere Kunden vertrauen darauf, dass wir alle erforderlichen Maßnahmen und Kontrollen durchführen.“

Linde begann seine Zusammenarbeit mit 3D Medlab ursprünglich durch die Lieferung seines Addvance Pulverkabinetts, das die Qualität wertvoller, empfindlicher Metallpulver, die im Additiv- Herstellungsprozess verwendet werden, durch den Schutz vor Umgebungsluft und Feuchtigkeit bewahrt. Während sich die aktuelle Zusammenarbeit zwischen Linde und 3D Medlab auf Ti-6AI-4V- Gitterstrukturen konzentriert, werden zukünftige Bemühungen das Potenzial von Nickel-Titan (auch als Nitinol bekannt) aufgrund seines hervorragenden Formgedächtnisses und seiner Superelastizität mit einbeziehen, was es zu einem idealen Kandidaten für Stents der nächsten Generation macht. (ak)

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