(openPR) FIT -fruth innovative technologien GmbH, der Lehrstuhl für Kunststofftechnik (LKT) der Universität Erlangen-Nürnberg und die Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgische Klinik (MKG) des Universitätsklinikums Erlangen schließen gemeinsames Forschungsprojekt erfolgreich ab.
Die Ergebnisse zum Thema „Additiv gefertigte Individualimplantate für die Rekonstruktive Chirurgie“ werden in einer Vortragsreihe vorgestellt.
Lupburg, 10.Oktober 2011. Die FIT GmbH, der LKT und die MKG Erlangen haben im Oktober diesen Jahres ein zweijähriges Forschungsprojekt erfolgreich abgeschlossen. Am Firmensitz der FIT in Lupburg wurden die Ergebnisse präsentiert.
Das Ziel des im März 2009 initiierten Projektes bestand in der Fertigung von Individualimplantaten durch Additive Verfahren; direkt aus Patientendaten für den Einsatz im mund-, kiefer- und gesichtschirurgischen Bereich. Besonderes Augenmerk lag dabei auf der Entwicklung passgenauer Implantate aus Kunststoff, die -so die Überlegung- später vom Körper nach und nach abgebaut und gleichzeitig von nachwachsenden Knochen ersetzt werden.
750.000 Euro wurden investiert, um Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Medizintechnik voranzutreiben, sowie die Forschungsergebnisse in neue Produkte umzusetzen. Das Innovations- und Technologiezentrum Bayern (ITZB) föderte darum dieses Projekt zu 50 Prozent.
Diplom Ingenieur Alexander Bonke, Leiter des Forschungsprojektes auf Seiten der FIT und Geschäftsführer der FIT production bemerkt dazu: „Öffentliche Förderung ist hilfreich, um aus Unternehmersicht die hohen Risiken eingehen zu können, die Forschungsprojekte mit sich bringen. Außerdem führen erfolgreiche Entwicklung und kommerzielle Umsetzung zu stetigem Wachstum bei der FIT.“
Dominik Rietzel, Diplom Ingenieur an der Universität Erlangen-Nürnberg fügt hinzu: „Verbund- und Kooperationsprojekte wie dieses bilden den optimalen Nährboden für erfolgreiche Entwicklungen. Die enge Zusammenarbeit von Unternehmen wie der FIT GmbH und Forschungseinrichtungen wie unserem Lehrstuhl für Kunststofftechnik, also die Vernetzung von Wissenschaft & Wirtschaft, birgt für beide Seiten enormes Potential. Und wird dieses Potential optimal abgerufen, lassen sich auch zukunftsweisende Ideen realisieren; wie dieses Projekt wiederum eindrucksvoll bewiesen hat.“
Die Additive Fertigung von medizinischen Implantaten aus Metall, etwa im Bereich des Schädels oder der Wirbelsäule durch Schichtaufbauverfahren wie DMLS, SLM oder EBM wird ja bereits seit geraumer Zeit mit Erfolg untersucht. In diesem speziellen Entwicklungsprogramm sollten jedoch andere Materialien betrachten und neue Wege beschritten werden. Die FIT war daher besonders in den Bereichen Werkstoffauswahl und -charakterisierung, sowie Konzept und Bau eines Versuchsstandes involviert.
Dabei ist es gelungen, ein Gerät zu konstruieren, das Kunststoffpulver genau und wirtschaftlich verarbeiten kann und es wurden neue Methoden zur Charakterisierung von Kunststoffpulvern entwickelt. Es konnten mechanisch belastbare Bauteile aus Kunststoff generiert werden, so daß damit die technischen Voraussetzungen für den Einsatz bei individuellen Implantaten bereitet sind.
Zudem wird die Medizintechnik inzwischen auch aus anderen Gründen auf die Vorteile von Kunststoff als Ausgangsmaterial für Implantate aufmerksam. So gibt es mittlerweile Zusammensetzungen, welche vom Körper abgebaut werden und gleichzeitig das Knochenwachstum anregen. Allerdings sind diese Kunststoffe mit den existierenden Geräten im additiven Verfahren nicht zufriedenstellend einsetzbar, da sie im Gegensatz zu Metallpulver ein deutlich schlechteres Fließverhalten vorweisen.
Ein wesentlicher Fortschritt ist diesbezüglich die Entwicklung des „Powder Shuttle“ durch das Team von Sintermask, einem Tochterunternehmen der FIT GmbH.
Der Powder Shuttle ist ein neuartiges Beschichtungssystem, das den Auftrag schlecht rieselfähiger Pulver möglich macht. Dazu wird – anders als bei den heute geläufigen Verfahren – das Pulver nicht mit Rollen oder Rakeln aufgetragen. Diese konventionellen Verfahrensweisen sind meist nur mit den Pulvern möglich, die die Anlagenhersteller selbst teuer vertreiben. Bei den schlechteren Fließeigenschaft manch anderer Materialien stoßen die alten Systeme an ihre Grenzen.
Der Powder-Shuttle hingegen arbeitet nach einem neuen Prinzip und kann Pulver bis 250µm verarbeiten. In einer Vakuumumgebung wird das Powder-Shuttle über den Bauraum gefahren. Durch zurückziehen des Bodens, welcher auch als „Schwert“ bezeichnet wird, wird der Pulverinhalt auf die Bauplattform abgesenkt. Im Anschluß sticht das „Schwert“ wieder in das Powdershuttle und trennt so das Pulver, das nun die nächste Schicht bildet vom verbleibenden Inhalt des Shuttles und gewährleistet so eine homogene Pulveroberfläche.
Aktuell arbeitet das Unternehmen bereits an einer Integration von Powder-Shuttle und Laser-Scanner System. Ebenso gibt es bereits Untersuchungen zum Einsatz des Powder Shuttles im Bereich Bionic Manufacturing, oder Versuche mit Metall- und sogar Keramikpulver.
