Drei additive Fertigungsverfahren im Test
Die Einzelteile der Stereotaxie-Systeme werden bisher mit spanenden Verfahren hergestellt, was teuer ist und viel Zeit kostet. Da die Systeme keine Einmalprodukte sind, sondern mehr als 100 Operationen überstehen müssen, werden Stereotaxie-Systeme in Kleinserien gefertigt. Das treibt die Herstellungskosten zusätzlich in die Höhe. Ein Forschungsteam vom Zentrum für additive Produktion am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA hat deshalb zusammen mit der inomed Medizintechnik GmbH nach Wegen gesucht, wie sich qualitativ hochwertige Stereotaxie-Systeme aus Kunststoff kostengünstig mittels 3D-Druck herstellen lassen.
Drei mögliche additive Fertigungsverfahren haben sich Karin Chen und Patrick Springer vom Fraunhofer IPA sowie Lea Braun, Thilo Krüger und Oliver Weihberger von inomed Medizintechnik dabei genauer angeschaut: die Stereolithographie (SLA), das Selektive Lasersintern (SLS) und das Fused Layer Modelling (FLM). Mit allen drei Verfahren haben die Projektpartner testweise einzelne Komponenten eines Stereotaxie-Systems hergestellt. Anschließend haben sie überprüft, inwiefern die Testdrucke den Anforderungen im OP-Saal gerecht werden.
Durchgesetzt hat sich dabei das FLM-Verfahren. Für den Einsatz in dieser Anwendung eignen sich besonders sogenannte Polyetherketone oder Polyetherimide. »Diese Kunststoffe stören die Bildgebung überhaupt nicht«, sagt Chen vom Zentrum für additive Produktion. »Bei Tests war der Kunststoff als transparente hellgraue Fläche zu sehen und ließ sich mühelos von dem Knochen unterscheiden, den wir mit Röntgenstrahlung durchleuchtet haben.«
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA