additive Fertigung Archive - Seite 2 von 3 - Verlag Orthopädie-Technik

Vorbereitung der druckfertigen 3D-Modelle. Die Software „GrabCAD Print“ (Stratasys Ltd, Israel) wird in Kombination mit dem 3D-Drucker „Stratasys J5 DentaJet“ desselben Herstellers verwendet, um die Herstellung des Modells zu konfigurieren.

Fachartikel Peer Review

Fingerbewegungsorthese zur Unterstützung der Rehabilitation nach Fingerverletzungen

2. Januar 202331. Dezember 2023 Verlag OT 3D-Druck, additive Fertigung, Fingerorthese, Fingerrehabilitation, Mobilisierung, motorisierte Fingerorthese, Orthetik

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.

OSM Martin Jaeger ist überzeugt, dass digitale Fertigungstechniken die Zukunft der Branche bestimmen werden. Foto: Trans2form

Orthopädie-Schuhtechnik

Der digitale Schuhmacher

8. November 202215. November 2022 Verlag OT 3D-Druck, additive Fertigung, Digitalisierung, Martin Jaeger

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.

Ottobock setzt auf 3D-gedruckten Prothesenschaft: Mit dem Scanner iFab Easy lassen sich Eigenheiten am Stumpf erfassen und in der Modifikationssoftware einblenden. Foto: Ottobock

Prothetik

Ottobock setzt auf 3D-gedruckte Prothesenschäfte

2. August 20229. August 2022 Verlag OT 3D-Druck, additive Fertigung, Franziska Lehmann, MyFit TT, Ottobock, Prothesenschaft, Schaft

Die Additive Fertigung hält in immer mehr Bereichen der Orthopädie-Technik Einzug. Bei Ottobock wird beispielsweise auf 3D-gedruckte Prothesenschäfte gesetzt. Trotz erschwerter Bedingungen aufgrund der Coronapandemie ist der Schaft MyFit TT nun auf dem Markt. Wie dem Hilfsmittelhersteller das gelungen ist und welche Vorteile die Technik und das Produkt bieten, erläutert Franziska Lehmann, Senior Digital Product Manager iFab, im Gespräch mit der OT-Redaktion.

Gesamtkonzept des Leichtbau-Rollstuhls, bei dem das additiv gefertigte Bauteil integriert ist.

Fachartikel Peer Review

Entwicklung eines additiv gefertigten Multifunktionsbauteils für einen Rollstuhl in Leichtbauweise

6. Juli 202230. Juni 2023 Verlag OT additive Fertigung, Aktivrollstuhl, CAD, Neue Technologien

T. Gollmer, St. Pluppins
Der Artikel behandelt die Entwicklung eines additiv gefertigten multifunktionellen Bauteils für individuelle Aktivrollstühle in Leichtbauweise. Zunächst werden Grundbegriffe geklärt, um ein grundsätzliches Verständnis über die Technologie der additiven Fertigung zu vermitteln. Anschließend erfolgt die Konzeption des Bauteils. Dazu wird ein erstes Konzept als Grundlage für das Bauteildesign erstellt. In einem weiteren Schritt wird eine sogenannte Topologieoptimierung durchgeführt, um eine Vorstellung von der optimalen Materialverteilung innerhalb des Bauteils zu erhalten. Dies und besondere Richtlinien, die im „Practical Guide to Design for Additive Manufacturing“ von Diegel et al. festgehalten sind, sind essenzielle Aspekte einer adäquaten Entwicklung additiver Bauteile (Quelle: Diegel O, Nordin A, Motte D. A Practical Guide to Design for Additive Manufacturing. Singapore: Springer Nature, 2020). Nachdem ein entsprechendes Bauteildesign entwickelt worden ist, wird das additive Bauteil per CAD konstruiert und anschließend simuliert. Es folgt eine Optimierung und Weiterentwicklung des Bauteils in mehreren Iterationsschleifen. Abschließend wird ein grundlegender Vergleich mit einem CNC-gefertigten Bauteil gezogen, um die Eigenschaften der beiden Fertigungsverfahren einander gegenüberzustellen. Dabei werden geometrische, mechanische und nachhaltige Aspekte miteinander verglichen.

Graphical User Interface (GUI) des Softwareprototyps.

Fachartikel Peer Review

Digitalisierung und 3D-Druck als Werkzeuge in der Orthopädietechnik – Prozessoptimierung zur wissensbasierten Konstruktion und Auslegung von Bewegungselementen für die Herstellung individueller Orthesen

5. Mai 20224. Mai 2023 Verlag OT additive Fertigung, digitale Prozesskette, Digitalisierung, Individualorthetik, neuronale Netze, parametrische Konstruktion

L. Mika, A. Hilbig, U. Gebhardt, F. Hirsch, P. Naake, M. Buro, S. Holtzhausen, K. Paetzold
Ziel des vorgestellten Projekts ist die Entwicklung einer durchgängigen digitalen Prozesskette in Verbindung mit der Bereitstellung einer Toolbox zur wissensbasierten Parameterauswahl für die Generierung lastangepasster Bewegungselemente individueller Orthesen. Grundlage ist die parametrische Beschreibung und Erzeugung diskreter Geometrien sowie die numerische Auslegung einer entsprechenden Anzahl zufällig gewählter Parametersätze für die Anlernphase des maschinellen Lernens. Die geometrischen Modelle stehen auf diese Weise den Orthopädietechnikerinnen und ‑technikern für die digitale Orthesenmodellierung zur Verfügung. Das (Teil-)Forschungsprojekt erfolgte in Kooperation der Professur für Numerische und Experimentelle Festkörpermechanik der TU Dresden sowie der Orthopädie- und Rehatechnik Dresden GmbH.

Testaufbau gemäß DIN EN ISO 10328 zur dynamischen Prüfung des Vorfußbereichs der Unterschenkelorthese mit einer Million Lastzyklen.

Fachartikel Peer Review

Mechanische Untersuchung von additiv gefertigtem Polyamid 12 unter Berücksichtigung werkstoffbeeinflussender Faktoren aus dem Alltag orthopädischer Hilfsmittel

5. Mai 20224. Mai 2023 Verlag OT additive Fertigung, Biegeprüfung, Einflussfaktoren, Material, Materialeigenschaften, PA12

C. Halbauer, S. Matyssek, M. Boos, J. Gregoire, F. Capanni
3D-gedruckte orthopädische Hilfsmittel eröffnen neue Funktions- und Gestaltungsmöglichkeiten und verbessern die Versorgungsqualität mittels patientenindividueller Lösungen. Unabdingbar ist dabei die Gewährleistung der grundlegenden Sicherheits- und Leistungsanforderungen der Hilfsmittel, besonders wenn diese unterschiedlichen Belastungen und Umgebungseinflüssen ausgesetzt sind. Um dies zu gewährleisten, muss folgende Frage beantwortet werden können: Welche im Alltag vorkommenden Faktoren beeinflussen die mechanischen Eigenschaften 3D-gedruckter Materialien und reduzieren womöglich die Leistungsfähigkeit des Hilfsmittels? Dieser Frage wurde im Rahmen laufender Forschungsprojekte zur Entwicklung additiv gefertigter Orthesen und Prothesen nachgegangen [Quelle: Entwicklung eines Verfahrens zur automatisierten Konstruktion, Auslegung und Fertigung patientenindividueller Hilfsmittel im 3D-Druck. ZIM-Kooperationsprojekt, Förderkennzeichen ZF4137909AW8; Entwicklung eines lastadaptierten Vorfußprothesensystems zur Individualversorgung von vorfußamputierten Patienten mit hohem Mobilitätsanspruch. ZIM-Kooperationsprojekt, Förderkennzeichen KF2186207AK4]. Anhand eines speziell für diesen Zweck entwickelten Ablaufplans wurde additiv gefertigtes Polyamid 12 verschiedenen Einflüssen aus dem Alltag ausgesetzt und in Anlehnung an eine standardisierte Biegeprüfung für Polymere (DIN EN ISO 178) mechanisch geprüft und bewertet.

Die additive Fertigung wurde in den orthopädietechnischen Werkstattalltag im Sanitätshaus Klinz integriert. Foto: Sanitätshaus Klinz

Sanitätshaus

Im Einzelfall schneller und besser versorgen

14. April 202220. April 2022 Verlag OT additive Fertigung, Gerd Klinz, Lisa Pabst, Maria Köhlitz, Sanitätshaus, Sanitätshaus Klinz

Das Sanitätshaus Klinz mit rund 100 Mitarbeiter:innen in zehn Filialen in Sachsen-Anhalt gilt als Vorreiter für additive Fertigung in der Branche. Seit 2016 etablierte Inhaber und Geschäftsführer Gerd Klinz Schritt für Schritt eine digitale Werkstatt. Sein Ziel damals wie heute: in besonderen Fällen Patient:innen schneller oder besser zu versorgen bzw. Hilfsmittel zu fertigen, die in Vergessenheit geraten sind wie Orthesen nach NYROP.

Mittels MJF gedrucktes Modell von Handwurzelknochen mit Kahnbeinfraktur (rot). Quelle (alle): SKZ

Fachartikel Peer Review

3D-Druck – Möglichkeiten und Grenzen in der Orthopädietechnik

1. April 202223. März 2023 Verlag OT 3D-Druck, additive Fertigung, FLM, Lasersintern, LS, Material, MJF

A. Gruska, I. Heuzeroth, K. Popp
Der 3D-Druck ist weiter auf dem Vormarsch und bahnt sich angesichts der Herstellbarkeit individualisierter Produkte mittels digitaler und automatisierter Fertigungskette auch seinen Weg in die Medizin. Der Oberbegriff „Additive Fertigung“ umfasst dabei ein breites Spektrum unterschiedlicher Verfahren, von denen jedes bestimmte Vor- und Nachteile aufweist. Pulverbasierte Technologien wie das Lasersintern (LS) bieten dabei die größten Freiheitsgrade bezüglich der Komplexität der Bauteile, ohne dass spezielles Stützmaterial verwendet werden muss. Im Folgenden wird das LS-Verfahren bezüglich seiner Verwendungsmöglichkeiten in der Orthopädietechnik insbesondere im Hinblick auf die einsetzbaren Materialien und die besonderen Eigenschaften der auf diese Weise gedruckten Bauteile diskutiert – auch in Abgrenzung zu alternativen Technologien wie „Multi Jet Fusion“ (MJF) und „Fused Layer Modeling“ (FLM).

Antonius Köster, CEO der Antonius Köster GmbH & Co. KG, hielt zwei Vorträge im Rahmen des BUFA-Seminars „Digitale Fertigung“, und zwar zu den Themen Scannen und Modellieren. Foto: Antonius Köster GmbH & Co. KG

Digitalisierung

Zwei Tage im Zeichen der Digitalisierung

21. Januar 202225. Januar 2022 Verlag OT additive Fertigung, BUFA, digitale Fertigung, Digitalisierung, Modellierung, Scan-Technologie

Bereits zum zweiten Mal in Folge musste der Fortbildungslehrgang „Digitale Fertigung“ von der Bundesfachschule für Orthopädie-Technik (BUFA) im digitalen Format abgehalten werden. Rund 30 Vorträge rund um die Themen Scannen, Modellierung und additive Fertigung wurden den knapp 70 Teilnehmer:innen am 6. und 7. Januar 2022 präsentiert. Mit dabei waren viele bekannte Gesichter, die bereits im Vorjahr im Rahmen des BUFA-Seminars zu den Meisterschüler:innen gesprochen hatten. Die fachliche Leitung des Seminars hatte Dr. Ann-Kathrin Hömme, Leiterin des Instituts für Messtechnik und Biomechanik und Leitung des Studiengangs Orthopädie- und Rehabilitationstechnik der BUFA, inne.

Fertiges orthopädisches Hilfsmittel, hergestellt mittels endlosfaserverstärkter additiver Fertigung direkt auf Textil.

Fachartikel Peer Review

Entwicklung eines CAE-gestützten Prozesses zur Kombination additiver Fertigung mit Textilien für kundenindividuelle orthopädische Hilfsmittel

6. Juli 20216. Juli 2022 Verlag OT additive Fertigung, Digitalisierung, Faserkunststoffverbund, Individualisierung, Kniegelenk, Neue Technologien

D. Ahrendt, S. Krzywinski, A. Romero Karam
Im Rahmen eines IGF-Forschungsprojektes wurden am Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der Technischen Universität Dresden Möglichkeiten der additiven Fertigung endlosfaserverstärkter Funktionselemente direkt auf textilen Flächen zur Herstellung kundenindividueller orthopädischer Hilfsmittel untersucht. Zur Entwicklung eines exemplarischen Hilfsmittels für das Kniegelenk, bei dem eine textile Kompressionsbandage mit biegesteifen Orthesenelementen kombiniert wird, wurde eine CAE-gestützte Prozesskette vom 3D-Scan des Patienten bis zum konfektionierten Produkt erarbeitet. Die anforderungsgerechte Auslegung und Evaluation des Designs erfolgte simulationsgestützt.