Additive Fertigung

Arbeitsbereich

Die Möglichkeiten, die die additive Fertigung – auch 3D-Druck genannt -- bietet, haben sich durch die technische Entwicklung der letzten drei Jahrzehnte sehr stark weiterentwickelt. Damit wächst auch der Einfluss auf Forschung und Entwicklung in unzähligen Lebensbereichen. Der Trend der Entwicklung geht aber auch klar in die Richtung der industriellen Anwendung. Im Themenkomplex der Medizintechnik beschleunigt 3D-Druck die Entwicklung neuer Methoden durch verkürzte Entwicklungszyklen, aber auch dadurch, dass hochintegrierte Bauteile Lösungen ermöglichen, die konventionell schwer umsetzbar wären. In Kombination mit den dreidimensionalen Datensätzen aus Bildgebungsmodalitäten wie CT, MRT und Ultraschall, die im klinischen Alltag zum Standard geworden sind, bieten sich hier vielversprechende Synergien. Anhand der Daten kann eine Diagnose erfolgen, die dann durch patientenspezifische Modelle und Simulationen einen Pfad aufzeigt, um die bestmögliche Versorgung zu gewährleisten. Folglich kann in der individualisierten Therapie der 3D-Druck auf Basis von patientenspezifischen dreidimensionalen Bilddaten die maßgeschneiderte Behandlung auch sehr spezieller Defekte ermöglichen.

Forschungsfelder

Implantatforschung

Individualisierte Implantate etwa können einen erheblichen Mehrwert für Patienten darstellen. Sie werden auf der Basis von tomographischen Bilddaten erstellt, indem zunächst einzelne Strukturen der Patientenanatomie in 3D-Modelle überführt werden. Durch Abbildungsfehler, pathologische Veränderungen der Anatomie und Bildartefakte erfordern die Ausgangsdaten für diese Modelle häufig eine aufwändige manuelle Nachbearbeitung. Am IMTE werden Algorithmen entwickelt, die diese Korrekturen automatisieren und dabei auf den Kompetenzen des Teams über den Gesamtprozess in der medizinischen Bildgebung aufbauen.

Bioprinting – 3D-Zelltechnik

Eine der größten medizinischen Zukunftsvisionen beinhaltet den Ersatz von verlorenem Körpergewebe mit lebenden biologischen Implantaten die im Zuge der Regeneration idealerweise nahtlos einheilen. Bis zur Verwirklichung dieses Zieles in großem Maßstab ist noch ein weiter Weg zu gehen. Unsere langjährige 3D-Druckerfahrung bietet in Verbindung mit unserer Zelltechnikkompetenz einen fruchtbaren Nährboden für die Entwicklung neuer Methoden und Werkzeuge um den großen Ziel des Bioprintings schrittweise näher zu kommen.

Leistungen

Das Fraunhofer IMTE bietet einen auf Ihre Bedürfnisse abgestimmten Entwicklungs- und Fertigungsprozess, der Ihnen die Vorzüge der additiven Fertigung zugänglich macht. Unser interdisziplinäres Team mit langjähriger Erfahrung in der Herstellung von Prototypen, Einzelstücken und Kleinserien hilft Ihnen bei der Umsetzung Ihres Vorhabens. Zudem kann unser wissenschaftliches Personal Ihre Vorhaben mit Expertise in den Bereichen Maschinenbau, Elektrotechnik, Elektronik, Zelltechnik und Medizintechnik unterstützen. Diese einzigartige Interdisziplinarität ermöglicht eine technologieoffene Begleitung Ihres Vorhabens, sodass Ihre Idee optimal in ein Produkt umgesetzt wird. Wir unterstützen Sie in der Konzeption und Gestaltung Ihres Produktes, der passenden Auswahl von Materialien und Fertigungstechnologien sowie der (additiven) Fertigung Ihres Produktes. 

Ausstattung Fertigungsverfahren

Polymere - Photonic Professional GT2 (Nanoscribe) Polymere - Perfactory Mini Multi Lens (EnvisionTEC) Polymere - Form 3B (Formlabs)
  • Anwendung: Geeignet zum Druck von Mikro- und Nanostrukturen aus Polymeren mit unterschiedlichen mechanischen und optischen Eigenschaften
  • Drucktechnik: 2-Photonen-Polymerisation (2PP-SLA)
  • Bauvolumen: 100 x 100 x 8 mm3
  • Auflösung X/Y: 150 nm; Z: 300 nm
  • Anwendung: Geeignet zum Druck von kleinen Bauteilen mit hoher Auflösung aus verschiedenen Polymeren (auch biokompatibel)
  • Drucktechnik: Digital Light Processing (DLP)
  • Bauvolumen: 84 x 63 x 230 mm3
  • Auflösung X/Y: 16 µm; Z: 15 µm
  • Anwendung: Geeignet zum Druck von kleinen bis mittelgroßen Bauteilen mit hoher Auflösung aus verschiedenen Polymeren (auch biokompatibel)
  • Drucktechnik: Stereolithografie (SLA)
  • Bauvolumen: 145 x 145 x 185 mm3
  • Auflösung X/Y: 25 - 300 µm; Z: 25 µm
     
Polymere – F370 (Stratasys) Polymere - J850 (Stratasys) Polyamid - Formiga P100 (EOS)
  • Anwendung: Geeignet zum Druck von mittelgroßen bis großen Funktionsbauteilen aus Polymeren wie ABS und ASA
  • Drucktechnik: Fused Deposition Modeling (FDM)
  • Bauvolumen: 355 x 254 x 355 mm3
  • Auflösung X/Y: 400 µm; Z: 130 - 330 µm
  • Anwendung: Geeignet zum Druck von mittelgroßen bis großen Bauteilen aus Polymeren mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften in verschiedenen Farben
  • Drucktechnik: MultiJet Printing (MJP)
  • Bauvolumen: 490 x 390 x 200 mm3
  • Auflösung X/Y: 14 - 100 µm; Z: 14 - 100 µm
  • Anwendung: Geeignet zum Druck von mittelgroßen bis großen Bauteilen aus Polyamid
  • Drucktechnik: Selektives Lasersintern (SLS)
  • Bauvolumen: 200 x 250 x 300 mm3
  • Auflösung X/Y: 100 µm; Z: 100 µm