Die additive Fertigungstechnologie ermöglicht die Herstellung von hochwertigen medizinischen Implantaten mit filigranen Gitterstrukturen wie Stents. Diese Implantate können verengte Blutbahnen schonend offenhalten und bieten eine patientenspezifische Anpassung. Durch die Verwendung superelastischer Formgedächtnislegierungen bleiben die Eingriffe minimalinvasiv. Die gedruckten Stents werden im LPBF-Verfahren hergestellt, was Verschnitt vermeidet und eine hohe Qualität gewährleistet.
Innovative Belichtungsstrategien verbessern filigrane Implantate für medizinische Anwendungen
Durch die Verwendung von neuen Belichtungsstrategien können Implantate mit filigranen Gitterstrukturen hergestellt werden. Diese Strategien ermöglichen hochwertige Lösungen, die besonders für medizinische Anwendungen wie Stents geeignet sind. Die Gitterstruktur des Stents ermöglicht eine kompakte Transportform und dauerhafte Stabilität. Die Herstellung im Laserstrahlschmelzen-Verfahren vermeidet Verschnitt und ermöglicht eine patientenspezifische Anpassung der Implantate.
Die Laserstrahlschmelztechnologie (LPBF) bietet die Möglichkeit, komplexe Produkte in kleinen und mittleren Stückzahlen effizient herzustellen. Durch die Integration von Sensoren, Aktoren und Funktionswerkstoffen entstehen hochfunktionale Produkte mit einem hohen Nutzwert. Diese Technologie ermöglicht eine vielfältige Produktgestaltung und eröffnet neue Anwendungsmöglichkeiten.
Am Fraunhofer IWU liegt ein besonderer Fokus auf der Forschung und Entwicklung von filigranen medizinischen Implantaten mit Gitterstrukturen, wie zum Beispiel Stents. Diese Implantate werden verwendet, um verengte Blutbahnen im Herzen oder Gehirn offen zu halten. Ein entscheidender Vorteil dieser Implantate ist die Verwendung von superelastischen Formgedächtnislegierungen, die eine schonende Anwendung ermöglichen.
Dank des LPBF-Verfahrens können Stents patientenspezifisch angepasst werden, was zu minimalinvasiven Eingriffen führt. Die elastische Faltung des Stents während des Transports zur Engstelle ermöglicht eine kompakte Transportform und gewährleistet dauerhafte Stabilität. Durch die Gitterstruktur des Stents wird eine optimale Unterstützung der verengten Blutbahnen erreicht, während Verschnitt vermieden wird.
Durch die Anwendung innovativer Belichtungsstrategien werden gedruckte Stents in höchster Qualität hergestellt. Durch die präzise Parametrierung des Lasers und optimierte Laserbahnen werden präzisere Ergebnisse erzielt. Dies führt zu einer homogenen Energieverteilung und minimiert unerwünschte Anhaftungen. Die gesteigerte Produktivität ermöglicht eine effiziente Produktion hochwertiger Stents.
Effiziente Wärmeübertrager durch additive Fertigungstechnologien optimieren
Durch den gezielten Übergang von Wärmeenergie zwischen Medien spielen Wärmeübertrager eine unverzichtbare Rolle. Dank der additiven Fertigungsverfahren besteht die Möglichkeit, anwendungsoptimierte und äußerst effiziente Wärmeübertrager herzustellen. Besonders dünnwandige und mehrfach gekrümmte Strukturen ermöglichen eine verbesserte Effizienz bei der Wärmeübertragung. Die Flexibilität des 3D-Drucks ermöglicht es, maßgeschneiderte Lösungen zu entwickeln, die den spezifischen Anforderungen verschiedener Anwendungen gerecht werden.
Die additive Fertigungstechnologie des Laser Powder Bed Fusion (LPBF) ermöglicht den 3D-Druck von Wandstrukturen in fluidbasierten Anwendungen wie Hochtemperatur-Wärmeübertragern und Zweiphasen-Dampfkammern. Dadurch können effizientere und ressourcenschonendere Lösungen hergestellt werden. Zusätzlich ermöglicht der LPBF-Prozess die Verarbeitung widerstandsfähiger Materialien, die in Hochtemperaturanwendungen benötigt werden.
Entwicklung des EDAG CityBots: Innovative Radträger für multifunktionales Roboterfahrzeug
Der EDAG CityBot ist ein vielseitiges Roboterfahrzeug, das im Rahmen des Projekts Campus FreeCity entwickelt wird. Es dient sowohl dem Personentransport als auch der Reinigung. Die Radträgerkomponente spielt eine wichtige Rolle, da sie das Rad mit dem Fahrgestell und den Lenkmotoren verbindet. In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IWU und Constellium wurde eine optimale Lösung gefunden, um die Funktionalität und Effizienz des CityBots zu gewährleisten.
Die Kombination der additiven Fertigungstechnologie LPBF mit der Aluminiumlegierung Constellium Aheadd CP1 erweist sich als wirtschaftlich und technologisch vorteilhaft. Das Fraunhofer IWU hat die Prozessparameter für einen Standard-Industriedrucker entwickelt, um die optimale Qualität zu gewährleisten. Der CityBot, ein multifunktionales Roboterfahrzeug, wird in Kürze im Deutsche Bank Park in Frankfurt am Main einem Praxistest unterzogen, um seine Leistungsfähigkeit und Effizienz zu überprüfen.
Die additive Fertigungstechnologie, insbesondere das Laserstrahlschmelzen, eröffnet neue Möglichkeiten für die Herstellung hochwertiger Produkte wie filigrane Implantate, effiziente Wärmeübertrager und belastbare Radträger aus Aluminium. Durch die LPBF-Technologie können diese Produkte in kleinen und mittleren Stückzahlen wirtschaftlich hergestellt werden. Zudem ermöglicht die Funktionsintegration von Sensoren, Aktoren und Funktionswerkstoffen eine hohe Funktionalität und Anwendungsoptimierung. Durch kontinuierliche Forschungsarbeiten und verbesserte Belichtungsstrategien wird die Qualität der gedruckten Produkte weiter gesteigert, was das Potenzial für eine revolutionäre Produktentwicklung in verschiedenen Branchen birgt.
