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Operationsbegleitender 3D-Druck

Additiv gefertigte Prothesen und Operationshilfen kennt man schon. Nun ist es HAGE zusammen mit der Med-Uni Graz und der Montanuniversität Leoben gelungen, im Rahmen eines Vorzeigeprojektes Schädelimplantate operationsbegleitend aus Hochleitungskunststoffen zu drucken.

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Schädelimplantate können auf der Basis von CT-Daten während der Operation hergestellt werden.

Schädelimplantate können auf der Basis von CT-Daten während der Operation...

Als österreichisches, mittelständisches Sondermaschinenbauunternehmen setzt HAGE auf 3D-Drucklösungen für industrielle Anwender. Mit den Modellen HAGE3D 72l und HAGE3D 140l werden laufend neue technische Kunststoffe getestet sowie optimale Drucksettings bestimmt, welche Kunden aus den verschiedensten Branchen zur Verfügung gestellt werden. Intensive Forschung ermöglicht es außergewöhnliche Eigenschaften zu erreichen. So holte sich das steirische Hightech-Unternehmen zusammen mit Forschungspartnern den steirischen Wirtschaftspreis Fast Forward Award. Mit der Entwicklung eines PEEK-Druckverfahrens im Rahmen des prämierten Projekts iPrint zur Fertigung von Schädelimplantaten, hinterlässt HAGE3D nun auch essentielle Spuren in der Medizintechnik.

Medizinische Weltneuheit mit PEEK

Bei Verletzungen oder zur Entfernung von Tumoren im Kopf ist es medizinisch notwendig, die Schädeldecke zu öffnen. Nach der Operation werden mit den CT-Daten des Patienten Implantate passgenau aus Kunststoff gefräst und in einer zweiten Operation eingesetzt. Nun haben die Obdacher Automatisierungsspezialisten gemeinsam mit Wissenschaftlern der Med-Uni Graz und der Montanuniversität Leoben ein Verfahren entwickelt, bei dem das Implantat auf dem Drucksystem HAGE3D-med während der Operation gefertigt wird.

Mit der Med-Uni Graz sowie der Montanuniversität Leoben fand HAGE3D zwei kompetente Partner zur Entwicklung dieses hochkomplexen 3D-Drucksystems. Dieses erstellt das einsatzbereite Implantat innerhalb von zwei bis drei Stunden auf Basis der Bilder aus der Computertomographie. Dazu wird primär der bereits medizinisch zugelassene Hochleistungskunststoff
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Der HAGE3D-med erlaubt die Verarbeitung komplexer Werkstoffe unter genau definierten Umgebungsbedingungen.

Der HAGE3D-med erlaubt die Verarbeitung komplexer Werkstoffe unter genau definierten...

PEEK mit einer Verarbeitungstemperatur von ca. 400° C eingesetzt. So kann der HAGE3D-med intraoperativ ein passendes Implantat anfertigen. Der große Vorteil für den Patienten liegt darin, dass er nun neben der optimalen Versorgung nur mehr einmal operiert werden muss.

Neben diesem medizinischen Vorzeigeprojekt befinden sich viele weitere, spannende, materialspezifische Forschungsprojekte in der HAGE3D-Pipeline, angefangen vom Betondruck bis hin zur additiven Fertigung von Stahl und Keramiken. Die HAGE Automatisierungsspezialisten transferieren die gewonnenen Forschungserkenntnisse über Branchengrenzen hinweg und integrieren so auch das spezielle Know-how über das Material Peek in den Druckprozess für industrielle Anwendungen.

Exakt in Form gebracht

Die additive Fertigungsmaschine HAGE3D 72l, konstruiert und gefertigt nach Maschinenbaugrundsätzen, bietet optimal abgestimmte Druckersettings für ausgewählte technische Kunststoffe wie u. a. ASA, M-ABS, PET-G, PC-ABS und PMMA. Der HAGE3D 140l kann Hochleistungskunststoffe wie PPSU und PEEK von 300° C bis zu 450° C exakt drucken.

Die 3D-Drucklösung überzeugt mit einem Bauraum für Teile bis zu 700 x 500 x 400 mm, optimiertem User-Comfort, einer Industriesteuerung sowie dem individuell entwickelten HFFS-System für optimalen Filamentvorschub, welches das konventionelle Extruderrad ersetzt. HAGE3D Anwender können ihre Bauteile mit einer ausgezeichneten Oberflächenbeschaffenheit präzise produzieren. Ein weiteres Highlight ist die Möglichkeit des smarten Filamentrollentauschs,
da der Drucker den Filamentleerstand erkennt und den Anwender automatisch per Mail informiert, wobei der Druck bis zum Wechsel pausiert. Die Maschinensteuerung inkl. Touchscreen liefert eine zusätzliche Besonderheit für Materialexperten: Erfahrene User können bei Materialtests einfach und direkt in die Steuerung eingreifen, um die Druckgeschwindigkeit, Drucktemperatur oder Betttemperatur in Echtzeit anzupassen.

Das HAGE3D-Team sieht zukünftig vielfältige Anwendungsfälle für Hochleistungskunststoffe, wie beispielsweise

Funktionsprototypen für hohe thermische und mechanische Belastungen, Spezialanfertigungen im Bereich Luftfahrt & Automotive sowie in der Medizin und weiters auch im Rapid Tooling, d. h. Formeinsätze (Spritzguss) für Bauteilentwicklungen.

Messe formnext:

Halle 3.1, Stand D30

Schädelimplantate können auf der Basis von CT-Daten während der Operation hergestellt werden.
Der HAGE3D-med erlaubt die Verarbeitung komplexer Werkstoffe unter genau definierten Umgebungsbedingungen.
Der HAGE3D 140l bietet genug Raum auch für große Bauteile.
Sonderfilamente und Materialentwicklung zählen zu den Stärken von HAGE3D.
Der neue HAGE Druckkopf zeichnet sich durch höhere Leistungsfähigkeit bei exakterer Materialplatzierung aus.


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Bericht in folgenden Kategorien:
Maschinen und Lösungen, Materialien, Forschung und Lehre

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Im Gespräch

/xtredimg/2017/Additive%20Fertigung/Ausgabe210/12731/web/CPD_57963_02.jpgAdditver Flugzeugbau
Vor Übernahme seiner heutigen Position war Gerd Weber seit Mai 2013 Leiter der Zentralen Produktionsplanung und -steuerung. Er kam 2011 zu Premium Aerotec, zunächst als Leiter der Zentralen Dienste und des Produktionsmanagements am Standort Nordenham. Im März 2003 startete er seine Laufbahn bei Airbus, zunächst im Kabinenausstattungswerk in Laupheim, ab 2006 übernahm er die Entwicklungsleitung für die Long-Range-Systemintegration in Hamburg. Im Jahr 2007 wurde er mit dem Aufbau und der Leitung des A380-Manufacturing Engineering in Toulouse betraut. Mit diesen Erfahrungen übernahm er 2010 die transnationale Leitung der A350-Industrialisierung für Rumpf und Kabine und war für den Aufbau des harmonisierten Produktionssystems der Airbus-Werke verantwortlich. Das Interview führte Georg Schöpf / x-technik
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