Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Implantate in wenigen Stunden fertigen

26.03.2002


Mit Selective Laser Melting wird innerhalb weniger Stunden das Modell einer Schädelkalotte hergestellt.
© Fraunhofer ILT


Sogar komplexe Strukturen können mit SLM aufgebaut werden. Die Gitterstreben haben eine Dicke von nur einem Millimeter.
© Fraunhofer ILT



Künstliche Knochen oder komplexe metallische Bauteile in nur wenigen Stunden herstellen - das Fertigungsverfahren Selective Laser Melting SLM macht es möglich. Auf der Hannover Messe (15. - 20. April) stellen Fraunhofer-Forscher neue Anwendungen für das selektive Schmelzen mit Lasern vor.

Viele Unfallopfer oder Krebspatienten brauchen Implantate. Bislang werden künstliche Knochen zum Beispiel aus Titan durch Gießen oder spanende Bearbeitung hergestellt. Doch das ist aufwendig und dauert meist mehrere Wochen. Schneller und kostengünstiger können Implantate mit SLM gefertigt werden. »Das Implantat wird direkt aus Computer-Tomografischen-Daten (CT-Daten) aufgebaut. Formgebende Werkzeuge werden nicht benötigt«, nennt Wilhelm Meiners vom Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen einen wesentlichen Vorteil des Verfahrens.

Das Implantat wird Schicht für Schicht aus Metallpulver hergestellt. Der Trick: Nur im Fokus des vom computergesteuerten Laserstrahls schmilzt das Metallpulver und verbindet sich mit der vorhergehenden Schicht zu einer festen Struktur. Der künstliche Knochen wird auf einer absenkbaren Platte hergestellt. Ist die erste Schicht fertig, wird die Platte ein Stück heruntergefahren, neues Metallpulver aufgetragen und die nächste Schicht produziert. Innerhalb von wenigen Stunden wird so das Implantat exakt nach den CT-Daten aufgebaut. Das Verfahren ist nicht nur schnell, sondern auch preisgünstig. »Die Herstellung erfolgt ohne Materialverlust. Metallpulver, das nicht zum Bauteil gehört, kann vollständig wieder verwendet werden«, betont Projektleiter Meiners. Um die Leistungsfähigkeit des Verfahrens zu demonstrieren, haben die Forscher bereits das Modell einer Schädelkalotte aus dem biokompatiblen Werkstoff Titan gefertigt.

Bisher wird SLM vor allem als Rapid-Prototyping-Verfahren im Maschinen- und Werkzeugbau eingesetzt, um in kurzer Zeit Prototypen herzustellen. Doch das Verfahren kann auch für andere Anwendungen genutzt werden. Neben der Herstellung von Implantaten bietet es sich auch für die Produktion komplexer Bauteile aus Leichtbauwerkstoffen an. »Mit dem SLM kann nahezu jede beliebige Geometrie gefertigt werden«, sagt Wilhelm Meiners. Damit eröffnet das Verfahren neue Möglichkeiten für den Ultraleichtbau etwa in der Luft- und Raumfahrt. Den Fraunhofer-Forschern ist es gelungen, ein Demonstrationsbauteil mit einer internen Gitterstruktur zu produzieren, das mit konventionellen Fertigungsmethoden nicht herstellbar ist.

In Halle 18 auf dem Stand des VDI Photonics World stellen Fraunhofer-Forscher neue Anwendungsgebiete für SLM vor.

Dr.-Ing. Wilhelm Meiners | Presseinformation

Weitere Berichte zu: Implantat Luft- und Raumfahrt Metallpulver SLM Schicht

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Smarte Rollstühle, vorausschauende Prothesen
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

Aachener Optiktage: Expertenwissen in zwei Konferenzen für die Glas- und Kunststoffoptikfertigung

19.02.2018 | Veranstaltungen

Konferenz "Die Mobilität von morgen gestalten"

19.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Highlight der Halbleiter-Forschung

20.02.2018 | Physik Astronomie

Wie verbessert man die Nahtqualität lasergeschweißter Textilien?

20.02.2018 | Materialwissenschaften

Der Bluthochdruckschalter in der Nebenniere

20.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics