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Pohland 3D-Druck in der Medizintechnik nutzen

| Autor / Redakteur: Carsten Pohland, Falk Stein / Peter Reinhardt

Persönliche Erinnerungsstücke, Pasta oder Prothesen. Mit 3D-Druck lässt sich anscheinend fast alles realisieren. Ist das nur Spielerei oder sind wir schon mittendrin in der nächsten industriellen Revolution?

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„Bevor in jüngster Zeit einige Patente ausgelaufen sind und Software frei verfügbar wurde, waren Hersteller von 3D-Druckern und 3D-Produktionsanlagen an der Börse sehr gefragt. Doch der erste Hype scheint vorbei“, Carsten Pohland, Geschäftsführer der Pohland AG.
„Bevor in jüngster Zeit einige Patente ausgelaufen sind und Software frei verfügbar wurde, waren Hersteller von 3D-Druckern und 3D-Produktionsanlagen an der Börse sehr gefragt. Doch der erste Hype scheint vorbei“, Carsten Pohland, Geschäftsführer der Pohland AG.
(Bild: Pohland)

Mit dem Smartphone wird auf der Rundreise durch die Toskana die David-Statue in Florenz gescannt und zu Hause als persönliches Erinnerungsstück ausgedruckt – und die passende Pasta gleich dazu. Was noch vor einigen Jahren unmöglich erschien, ist heute machbar. Auch Erfolgsmeldungen über ganze Handprothesen und andere Ersatzteile für den Körper, die im Hobbykeller kreativer Bastler entstehen, sind allenthalben zu finden.

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Die Geschichte des 3D-Drucks beginnt in den 80er Jahren

Was für den Laien als technische Revolution daherkommt, hat seine Anfänge bereits in den 80er Jahren genommen. Die Technik fand jedoch im Consumer-Bereich erst in jüngster Zeit Verbreitung, nachdem Patente ausgelaufen sind und Software frei verfügbar ist. Plötzlich waren Hersteller von 3D-Druckern und 3D-Produktionsanlagen an der Börse sehr gefragt. Doch der erste Hype scheint vorbei.

Bausätze für 3D-Drucker

3D-Drucker sind heute schon für wenig Geld erhältlich. Mit etwas technischem Geschick und entsprechender Zeit lassen sich Drucker aus dem Bausatz schon für wenige hundert Euro realisieren. Diese kostengünstigen Drucker funktionieren nach dem sogenannten FDM-Verfahren (Fused Deposition Modeling), bei dem die Modelle aus dünnen „Kunststoff-Würmchen“ Schicht für Schicht aufgebaut werden. Doch Bedienerfreundlichkeit und Präzision dieser kostengünstigen Geräte lassen oftmals ebenso zu wünschen übrig wie die Präzision und Oberflächenqualität.

Präzisere und bedienerfreundlichere Geräte kosten dann schnell mehrere tausend Euro. Diese Geräte werden in der Industrie heutzutage für Design- oder Funktionsmuster eingesetzt und gehören fast schon zur Standardausrüstung von Ingenieurbüros. Die virtuelle Realität, bei der Nutzer Helme mit eingebautem Bildschirm tragen, konnte sich indes bis jetzt nicht wirklich durchsetzen.

Additive Fertigung mit dem selektiven Lasersintern (SLM)

Eine weitere additive Fertigungstechnik ist das selektive Lasersintern SLS. Anders als beim FDM-Verfahren werden hier dünne Schichten Pulver mittels Laserstrahl verschmolzen. Das Verfahren ist nicht nur wesentlich präziser, sondern es lassen sich auch Metalle verarbeiten – das eröffnet natürlich ein ganz anderes Einsatzspektrum –, beispielsweise um Prototypen chirurgischer Instrumente herzustellen. Doch die steigenden Möglichkeiten spiegeln sich auch in den Kosten der Geräte wider. Anlagen, die mittels SLS-Verfahren Metall- oder Kunststoffteile fertigen, kosten schnell mehrere hunderttausend Euro – was sich aber auch auf die Präzision der gefertigten Teile und die Anlagenproduktivität auswirkt.

Was ist mit 3D-Druck möglich?

„Alles was sich verflüssigen lässt, kann auch gedruckt werden. So lassen sich sogar lebende Zellen herstellen, irgendwann auch ein lebendes Herz“, spannt Dr. Dieter Woschitz, Head of Institute von der Inspire AG, die als strategischer Partner der ETH Zürich das führende Schweizer Kompetenzzentrum für den Technologietransfer zur Maschinen-, Elektro- und Metallindustrie ist, den Bogen von der Gegenwart in die Zukunft. Der Schlüssel zum Erfolg liegt in den Prozessen. Gelingt es, die jeweiligen Werkstoffe schnell genug auszuhärten, bevor sie wegfließen, so lässt sich praktisch alles drucken.

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