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2011
Conference Paper
Titel
Generative Herstellung von Implantaten
Abstract
Mittels generativer Technologien wie dem Selective Laser Melting lassen sich im Spektrum biomedizinischer Anwendungen genau konfigurierte, patientenindividuelle Implantate herstellen, welche komplexe Strukturen aufweisen und sich mit den konventionellen Verfahren nicht herstellen lassen. Beim additiven Schichtbauverfahren, dem so genannten Laserstrahlschmelzen, werden auf der Basis von CAD-Daten pulverförmige Werkstoffe wie Edelstahl, Titan und Aluminium verarbeitet. Durch einen Laser werden die Pulver definiert geschmolzen und es entsteht ein Bauteil mit einer Dichte von 99,94 %. Die Technologie ermöglicht die Fertigung von Freiformen und Hinterschnitten, von außen- und innenliegenden filigranen, komplexen Strukturen als Einzelteil - und das in einem einzigen Arbeitsschritt. Diese Verfahren zeichnen sich durch ihre Flexibilität, die reduzierte Anzahl an Verfahrensschritten und die Realisierung komplexer geometrischer Strukturen aus. Für eine maximale Zuverlässigkeit der Implantate im Einsatz ist es unabdingbar, dass zu Beginn eines generativen Fertigungsprozesses die bestehenden Strukturen des zu ersetzenden Gewebes genau analysiert werden. Auf Basis der ermittelten Funktion und der Biokompatibilität können die Anforderungen aufgestellt werden. Durch das Wissen der Werkstoffeigenschaftsprofile, der strukturmechanischen sowie medizinischen Eigenschaften für das Implantat kann eine definierte Werkstoffauswahl erfolgen.
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Complex components without joints are the specialty of the generative manufacturing processes. The manufacturing method has become increasingly valuable for the field of medicinal technology, for example for the manufacturing of individual implants. Based an CAD files, powdery materials like stainless steel, titanium and aluminum are being processed during the additive layer-wise building process, the so called Selective Laser Melting. Powders are melted by the laser in a defined manor, which results in a component with a density of 99,94 percent. What is important for model-specific implants: This technology enables the manufacturing of free forms and undercuts as well as internal and external filigree complex structures as an individual component - and all this in one single step.
Konferenz