Fachportal des Bundesinnungsverbandes für Orthopädie-Technik
Die Lebensdauer von Produkten ist grundsätzlich nicht unendlich. Bei der Nutzung wird das Material verschlissen und stellt entweder ein Sicherheitsrisiko für die Nutzer:innen dar oder die Funktion ist nicht mehr gegeben – das Produkt ist also unbrauchbar. Privat wie im Betrieb wandern daher täglich viele Kilogramm Müll in die einzelnen Sammelbehälter.
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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.
L. Hellmich, J. Wölper
Die Erstellung eines individuellen Bauteils für ein Hilfsmittel ist gekennzeichnet durch eine komplexe Verarbeitung bei guter Kenntnis der wirkenden Kräfte. Die heute in der Fertigung am weitesten verbreiteten Faserhalbzeuge stellen jedoch eine Limitation bei der lastpfadgerechten Erstellung von Hilfsmitteln dar. Diese Limitation, dem Lastpfad nicht optimal folgen zu können, führt häufig zu einer Überdimensionierung und damit zu einem höheren Gewicht des Bauteils. Eine Möglichkeit zur Optimierung ist der Einsatz lastpfadgerecht vorkonfektionierter Gelege, die mittels TFP-Verfahren hergestellt werden, sogenannter Preforms.
Dies ist ein kostenpflichtiger InhaltA. 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).
A. Spickenheuer, N. Fittkau, S. Konze, E. Richter, M. Stommel
In der Patientenversorgung in orthopädietechnischen Werkstätten ist der Einsatz von Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffen (FKV) mit Endlosfaserverstärkung aufgrund der guten Eigenschaften des Werkstoffs nicht mehr wegzudenken. Durch den Einsatz von klassischen textilen Halbzeugen wie z. B. Geweben ist dies jedoch mit einem großen Materialverschnitt und hohem manuellem Aufwand verbunden. Der Einsatz generativer Fertigungsverfahren bietet demgegenüber für den Orthesenbau deutliche prozess- und werkstoffspezifische Vorteile. In einer Reihe gemeinsamer Forschungsvorhaben zwischen dem Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V. und verschiedenen Forschungspartnern wird daher das Potenzial des Tailored-Fiber-Placement-Verfahrens (TFP) untersucht und für anwendungsnahe Prozessketten in der Orthopädietechnik weiterentwickelt.
J. Görzen, S. Hannen
Unidirektionale faserverstärkte Tapes bieten der Orthopädie-Technik viele neue Möglichkeiten, um Hilfsmittel zu verstärken, dünner zu gestalten oder der Individualanfertigung anzunähern. Während die Tapes schon in einigen Anwendungen eingesetzt werden, sind viele weitere in der Entwicklung, da diese Art von thermoplastischer Faserverstärkung mit ihren Eigenschaften und Verarbeitungsverfahren für viele Orthopädietechniker neu ist. Mit geeigneten Verfahren werden diese Materialien in naher Zuku nft viele orthopädietechnische Konstruktionen bereichern.
R. Blei, S. Eckardt, T. Lebelt, A. Becke, M. Krahl, N. Modler
Faserverbundwerkstoffe weisen hohe spezifische Steifigkeiten und Festigkeiten auf und sind sowohl durch die variable Konfigurierbarkeit der Bauteilgeometrie als auch durch ihre Materialeigenschaften für Anwendungen in der Orthopädie-Technik prädestiniert. Bisher werden vornehmlich faserverstärkte Kunststoffe mit duroplastischer Matrix eingesetzt, die in einer Vielzahl manueller Prozessschritte verarbeitet werden. Im Rahmen dieser Veröffentlichung werden neuartige thermoplastische Faserverbundhalbzeuge vorgestellt, die bereits erfolgreich in unterschiedlichen Anwendungen der Automobil- und Luftfahrtbranche eingesetzt werden und die Potenzial zur Kostenreduktion auch in orthopädietechnischen Anwendungen besitzen.
H. Trentmann, O. Baasch
Die diabetesadaptierte Fußbettung (DAF) ist eine individuell für den Fuß des an Diabetes erkrankten Patienten hergestellte Bettung, die die vielfältigen Veränderungen der Anatomie, der Biomechanik und vor allem die neuropathisch bedingte Empfindlichkeit gegenüber Druckbelastungen berücksichtigt. Ihre Aufgabe ist es, dem Patienten Mobilität zu ermöglichen, aber dabei den verletzungsgefährdeten Fuß zu schützen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, sind zahlreiche konstruktive Details zu beachten.
J. Welz, J. Becker
Aluminium und Titan sind zwei wichtige Werkstoffe in Orthopädie- und Reha-Technik. Der Beitrag unterzieht die beiden Metalle einem Vergleich und zeigt die unterschiedlichen Eigenschaften und Verwendungsweisen auf. Während das hochfeste Titan eher bei vorgefertigten Bauteilen eingesetzt wird, eignet sich Aluminium auch für die handwerkliche Verarbeitung. In Titan-Aluminium-Legierungen verbinden sich die Vorzüge beider Materialien. Der Artikel basiert auf einer Seminararbeit, die im Rahmen der Meisterausbildung an der BUFA erstellt wurde.
