Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gewichtsoptimierung von Kniegelenk- Prothesen mittels Rapid-Prototyping

07.04.2003


FH Südwestfalen präsentiert Gewichtsoptimierung einer Kniegelenk- Prothese mittels Rapid-Prototyping auf Hannovermesse 2003



Für Menschen mit Kniegelenk-Prothesen ist der Tragekomfort enorm wichtig. Grund genug, im Rahmen eines Kooperationsprojektes zwischen dem Industrieunternehmen Heggemann aerospace AG in Büren und der Fachhochschule Südwestfalen nach Verbesserungspotentialen zu suchen. Im Rahmen mehrerer Diplomarbeiten wurde unter der Leitung von Prof. Dr. Wolfram Stolp eine Gewichtsoptimierung des Kniegelenks erreicht. Ziel war es, die Gewichtsoptimierung in einen optimalen Produktionsprozess von der Konstruktion bis zum Prototypenbau mittels FDM-Technologie (Fluid Deposition Modelling) zu integrieren.



Der Hauptvorteil des optimierten Kniegelenks besteht in der Gelenkkette und den sich hieraus ergebenden Eigenschaften. Durch das Annähern an den Aufbau des menschlichen Knies mit seinen Kreuzbändern ergibt sich ein sehr harmonisches Bewegungsbild. Ein weiterer Vorteil ist die Verkürzung der Gelenkkette während des Einbeugens. Kleinere Hindernisse am Boden oder Schrägen stellen somit für den Patienten kein Problem mehr dar. Bei monozentrischen Gelenken muss der Patient durch Anheben der Hüfte genug Bodenfreiraum schaffen. Durch die Anordnung der Gelenkkette ergibt sich im Bereich bis ca. 8° Beugewinkel eine Standphasenunterstützung. Das Gelenk geht bei Belastung wieder in die Streckstellung zurück. Trotzdem geschieht das Einbeugen direkt. Zusätzlich hat das Gelenk eine mechanische Bremse. Diese stellt ein sicheres Auftreten auch bei eingebeugtem Gelenk sicher. Die Anbindung oben und unten ist modular auf handelsübliche orthopädische Anschlüsse ausgelegt. Um das harmonische Gangbild weiter zu unterstützen, ist im Gelenk eine doppelwirkende Ölbremse integriert. Diese steuert die Schwungphase. Der Energieverbrauch des Patienten ist trotz Schwungphasensteuerung beim Gelenk sehr niedrig.

Das im Produktionsprozess eingesetzte innovative Rapid-Prototyping-Verfahren FDM erzeugt additiv Modelle aus ABS-Kunststoff. Diese eignen sich als Funktionsmodelle. Die FDM-Anlage wird in der Fachhochschule Südwestfalen für Forschung, Lehre, Technologietransfer und Nachwuchsförderung eingesetzt.

Auf dem Gemeinschaftsstand der NRW-Hochschulen "Forschungsland NRW" in Halle 18 wird die Erstellung eine ABS-Kunststoffteiles des Kniegelenks mit der Rapid-Prototyping-Anlage demonstriert. Darüber hinaus kann neben einer permanent animierten Demonstration des Kniegelenks die Prothese auch "live in use" präsentiert werden.

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Wolfram Stolp
Fachhochschule Südwestfalen
Abteilung Meschede
Lindenstr. 53, 59872 Meschede
Tel.: 0291 - 9910540
Fax: 0291 - 9910912
E-Mail: stolp@fh-swf.de

Birgit Geile-Hänßel | idw
Weitere Informationen:
http://www.fh-swf.de

Weitere Berichte zu: Gewichtsoptimierung Prothese Rapid-Prototyping

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht HAWK-Ingenieurinnen und -Ingenieure entwickeln die leichteste 9to-LKW-Achse ihrer Art
17.08.2018 | HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst, Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen

nachricht Neue Schaltschrank-Plattform für die Automobilindustrie
16.08.2018 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Die Mischung macht‘s: Jülicher Forscher entwickeln schnellladefähige Festkörperbatterie

Mit Festkörperbatterien sind aktuell große Hoffnungen verbunden. Sie enthalten keine flüssigen Teile, die auslaufen oder in Brand geraten könnten. Aus diesem Grund sind sie unempfindlich gegenüber Hitze und gelten als noch deutlich sicherer, zuverlässiger und langlebiger als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien. Jülicher Wissenschaftler haben nun ein neues Konzept vorgestellt, das zehnmal größere Ströme beim Laden und Entladen erlaubt als in der Fachliteratur bislang beschrieben. Die Verbesserung erzielten sie durch eine „clevere“ Materialwahl. Alle Komponenten wurden aus Phosphatverbindungen gefertigt, die chemisch und mechanisch sehr gut zusammenpassen.

Die geringe Stromstärke gilt als einer der Knackpunkte bei der Entwicklung von Festkörperbatterien. Sie führt dazu, dass die Batterien relativ viel Zeit zum...

Im Focus: It’s All in the Mix: Jülich Researchers are Developing Fast-Charging Solid-State Batteries

There are currently great hopes for solid-state batteries. They contain no liquid parts that could leak or catch fire. For this reason, they do not require cooling and are considered to be much safer, more reliable, and longer lasting than traditional lithium-ion batteries. Jülich scientists have now introduced a new concept that allows currents up to ten times greater during charging and discharging than previously described in the literature. The improvement was achieved by a “clever” choice of materials with a focus on consistently good compatibility. All components were made from phosphate compounds, which are well matched both chemically and mechanically.

The low current is considered one of the biggest hurdles in the development of solid-state batteries. It is the reason why the batteries take a relatively long...

Im Focus: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

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

Quantenverschränkung erstmals mit Licht von Quasaren bestätigt

20.08.2018 | Physik Astronomie

1,6 Millionen Euro für den Aufbau einer Forschungsgruppe zu Quantentechnologien

20.08.2018 | Förderungen Preise

IHP-Technologie darf in den Weltraum fliegen

20.08.2018 | Energie und Elektrotechnik

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