Fachportal des Bundesinnungsverbandes für Orthopädie-Technik
Es ist kein Geheimnis, dass Carbon der Werkstoff der Gegenwart ist. Die Vorteile bei der Konstruktion durch die Eigenschaften gegenüber anderen Materialien sind in der Orthopädie-Technik bekannt und geschätzt. Wie aber lässt sich der Werkstoff in der Additiven Fertigung nutzen?
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Die Experten Manuel Blum, Sales Manager bei BASF Forward AM, und Frank Hodey, Geschäftsführer der VitalCentrum HODEY KG aus Kamp-Lintfort, widmeten sich in dem Live-Videotalk „3D-Druck optimal nutzen“ am 23. November dem Thema der Additiven Fertigung.
WeiterlesenL. Eckhardt1, M. Layher1, J. Bliedtner1, G. Pustal2, F. Carqueville2
Additive Fertigungsverfahren gewinnen auch in der Orthopädietechnik zunehmend an Bedeutung. Ergänzend zu den etablierten Verfahren bietet die direkte Verarbeitung von Granulat im 3D-Druck die Möglichkeit, großvolumige Bauteile schnell und aus beliebigen Kunststoffen herzustellen. Dieser Artikel ordnet die Technologie zum Stand der Technik ein und untersucht deren Anwendung am Beispiel von Schuhleisten, Prothesenschäften und Korsetten. Es zeigt sich, dass mit den typischerweise großen Düsendurchmessern insbesondere einfache Geometrien effizient hergestellt werden können. Prozessschritte wie das Tiefziehen von PE-Kunststoffen über gefräste PU-Schaum-Formkörper sind so vollständig ersetzbar. Die Möglichkeiten, mit der Technologie hochaufgelöste Details oder formschlüssige Verbindungen zu fertigen, sind jedoch begrenzt.
„Zeit ist Geld“, lautet ein bekanntes Sprichwort. Für die Orthopädie-Technik könnte es umgedichtet werden in „Zeit ist Basis für eine gute Versorgung“. Weil der Bedarf an gut ausgebildeten Orthopädietechniker:innen immer den Bestand übertrifft, müssen die Betriebe geschickt mit ihren Ressourcen umgehen. Deshalb ist es wichtig, dass nicht nur die physische Werkbank in der Werkstatt gut und modern ausgestattet ist, sondern auch die digitale Werkstatt im besten Fall effizient sein sollte.
WeiterlesenF. Großmann, A. Kerkhoff
Der 3D-Druck kann die verlängerte Werkbank der Zukunft sein. Diese Behauptung kann man guten Gewissens treffen, schaut man sich die aktuellen Entwicklungen und aufkommenden Angebote für den 3D-Druck in der OT und OST an. Dies ist u. a. im vergangenen Jahr auf der OTWorld in Leipzig und der Messe OST in Köln deutlich geworden. Um bei dem stetig wachsenden Angebot an Dienstleistungen, Software und Hardware den Durchblick zu behalten, gibt der Artikel eine Übersicht über die aktuell nutzbaren Verfahren der Additiven Fertigung, inclusive der jeweiligen Möglichkeiten zur Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften. Weiterhin werden die Vor- und Nachteile des 3D-Drucks im Hinblick auf Anwendungen in der Versorgung der unteren Extremität aufgezeigt und damit Entscheidungshilfen für den Einstieg in die Additive Fertigung gegeben.
F. Buttgereit, D.-T. Schraeder, T. Schafran, Ph. Lichte
Patienten mit einer operativ angebrachten externen Fixation an den unteren Extremitäten sind in ihrer Mobilität eingeschränkt. Betrachtet werden die Beanspruchungen bei der Mobilisierung des Patienten über einen Fixateur, der in der Tibia verankert ist. Basierend auf einer biomechanischen Betrachtung wird die Relevanz verschiedener Einflussgrößen auf die Tragfähigkeit abgeschätzt. Mithilfe von zyklischen Belastungsversuchen am Schafsknochen sowie an humanen Tibiae wurde die Tragfähigkeit des Knochens und Fixateurs untersucht. Eine gleichmäßige Belastung der eingebrachten Schrauben konnte als entscheidender Faktor für die Steigerung der Tragfähigkeit bestätigt werden. Ausgehend von den Versuchen wurde ein additiv gefertigtes Fußstück für den Fixateur ausgestaltet und getestet.
„Diese zwei Minuten mehr Redezeit werde ich gerne füllen“, erklärte Prof. Bertolt Meyer, erster Redner beim Seminar der Bundesfachschule für Orthopädie-Technik (Bufa) zur „Digitalen Fertigung“ am 12. Januar. Dr. Ann-Kathrin Hömme, Leiterin des Instituts für Messtechnik und Biomechanik und Leitung des Studiengangs Orthopädie- und Rehabilitationstechnik der Bufa, hatte die rund 85 Teilnehmer:innen an den Bildschirmen zum ersten Tag des Seminars aus Dortmund begrüßt und war mit ihrem Part die besagten zwei Minuten eher fertig geworden, so dass Meyer in den digitalen Mittelpunkt rückte.
WeiterlesenT. Cheng, M. Thielen, S. Poppinga, Y. Tahouni, D. Wood, Th. Steinberg, A. Menges, Th. Speck
Unter dem Begriff „4D-Druck“ versteht man 3D-Druckverfahren, bei denen sich die erzeugten Werkstücke noch nach dem eigentlichen Druckverfahren durch externe Stimuli wie Temperatur oder Feuchtigkeit kontrolliert verformen. Die vierte Dimension ist somit die Zeit bis zum Erreichen einer späteren Gestalt. In diesem Artikel wird ein Ansatz zur Materialprogrammierung für selbstformende Materialsysteme auf der Grundlage biologischer Vorbilder vorgestellt, die per 4D-Druck erstellt werden. Der Ansatz basiert auf einem Berechnungsmodell zur Bestimmung mechanischer Eigenschaften und zur Gestaltung von Formänderungen. Mit Hilfe des 3D-Drucks werden mittels Extrusion die gewünschten Eigenschaften und Verhaltensweisen in einem Multi-Material- und Multi-Layer-System kodiert, das auf der Mesoskala mit einer maximalen Auflösung von 0,5 mm strukturiert ist.
Die Methodik wurde anhand einer Fallstudie zum biomimetischen Design evaluiert. Hierbei wurde die Haftstrategie einer sich windenden Kletterpflanze, der Luftkartoffel (Dioscorea bulbifera), die auf der Generierung von Anpresskräften beruht, abstrahiert und auf eine durch 4D-Druck hergestellte Orthese übertragen. Die von den bioinspirierten Mechanismen erzeugten Anpresskräfte wurden anschließend mit Sensoren gemessen.
Schließlich wurden die programmierten auf Selbstspannung beruhenden Anpresskräfte und die integrierte Multifunktionalität in eine Reihe prototypischer Handgelenk-Unterarm-Schienen in Form von Demonstratoren übertragen – ein gängiges orthopädisches Hilfsmittel für die Stellungskorrektur oder Entlastung dieses Körperabschnitts. Die aus dem vorgestellten Designansatz resultierenden per 4D-Druck entstandenen Materialsysteme unterstreichen die Vorteile der Übertragung biomimetischer Prinzipien auf orthopädische Hilfsmittel und darüber hinaus.
J. Kux, M. Bravo, T. Hettenhausen, V. Bartels, C. García, S. Bauer, A. F. Schilling
Das Gründerteam „3Digity“ an der Georg-August-Universität Göttingen entwickelt eine motorbetriebene Fingerbewegungsorthese, um den Rehabilitationsprozess nach Fingerverletzungen zu unterstützen. Der Fertigungsprozess verläuft komplett digital; die Orthese wird mittels 3D-Druck hergestellt. Sie kann daher individuell und passgenau auf die jeweilige Indikation und auf die Bedürfnisse der Patientinnen und Patienten zugeschnitten werden.
Eine dadurch ermöglichte digital erweiterte Bewegungstherapie soll angesichts des Fachkräftemangels in diesem Bereich mögliche Folgeschäden wie Bewegungseinschränkungen der Finger vermeiden helfen. Ein interdisziplinäres Forscherteam arbeitet im Rahmen eines Forschungstransfer-Programms an der Gründung eines Spin-off-Unternehmens, um diese Innovation auf den Markt zu bringen.
Schon seit Jahren ist Orthopädieschuhmacher-Meister Martin Jaeger begeistert von den Möglichkeiten digitaler Fertigungstechniken. Anfang 2020 sprach die OT-Redaktion mit ihm über seine Erfahrungen und seine Prognose für die Zukunft. Jetzt, mehr als zweieinhalb Jahre später, widmet sich der 61-Jährige dem Thema in Vollzeit. Seine Anteile an der Orthopädietechnik W. Jaeger GmbH hat er an seinen Bruder verkauft und gemeinsam mit seiner Frau Martina Jaeger die Firma Trans2form gegründet, für die er als CEO Betriebe und Hersteller aus den Bereichen Orthopädie-Schuhtechnik und Orthopädie-Technik auf dem Weg in die digitale Welt berät.
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