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Aerotech 50 Jahre Motion Control für Medizintechnikhersteller

Redakteur: Peter Reinhardt

Bekannt als Systemlieferant hochpräziser Motion-Control- und Positioniersysteme, feiert Aerotech in diesem Jahr sein 50-jähriges Firmenjubiläum. Auch in der Medizintechnik sind diese Bewegungsplattformen gefragt, um nanometergenau positionieren zu können.

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Firmengründer Stephen J. Botos vor seinem ersten Patent von 1973: ein Positioniermechanismus für die Grob- und Feinjustierung.
Firmengründer Stephen J. Botos vor seinem ersten Patent von 1973: ein Positioniermechanismus für die Grob- und Feinjustierung.
(Bild: Aerotech)
  • Amerikanisches Garagen-Startup mit ungarischen Wurzeln
  • Per Nacht- und Nebelaktion im Heuwagen versteckt über die österreichische Grenze
  • Vielfältige Einsatzmöglichkeiten in der Medizintechnik

Aktuelle Anwendungsbeispiele aus der Medizintechnik sind das Bewegungs-Subsystem Hermesys, das unter anderem beim Lasernahtschweißen von implantierbaren Medizinprodukten wie Herzschrittmachern, Defibrillatoren oder Herzmonitoren eingesetzt wird, sowie der neue Hexapod HEX 150 RC für die Qualitätssicherung. Solche Hexapoden können auch beim Zusammenbau von Endoskopen sowie deren Kameraausrichtung eingesetzt werden. Die Firmengeschichte selbst ist vor allem geprägt durch Aerotech-Gründer Stephen J. Botos (82) – und hat 1956 mit dem sogenannten Ungarnaufstand begonnen.

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Streikposten beim Freiheitskampf in der Volksrepublik Ungarn

Der gelernte Werkzeugmacher war damals als 18-Jähriger Streikposten beim Freiheitskampf in der Volksrepublik Ungarn und versorgte die Aufständischen mit Lebensmitteln. Als der Aufstand mithilfe der russischen Armee niedergeschlagen wurde, musste Botos seine ungarische Heimat aus Angst um seine Sicherheit verlassen. In einer Nacht- und Nebelaktion versteckte er sich in einem Heuwagen und überquerte so unentdeckt die österreichische Grenze. Es sei leicht erkennbar gewesen, dass in Ungarn keine Hoffnung mehr bestünde, äußerte sich Botos später zu den Gründen für seine Flucht.

Vom Werkzeugbauer zum Konstrukteur von Positioniersystemen

Von Österreich gelangte der Werkzeugmacher dann über Umwege mit ein paar Dollar in der Tasche auf einem Schiff in die USA. Dort hatte er binnen weniger Monate sein amerikanisches Abitur in der Tasche, nachdem ihm sein ungarischer Schulabschluss nicht anerkannt worden war. Seine berufliche Laufbahn startete Botos bei der Goerz Optical Co. in Pittsburgh zunächst als Konstrukteur. Goerz Optical fertigte seinerzeit in den USA optische Linsen und Systeme unter anderem für die NASA. So gehörten zu den Produkten, an denen er als Konstrukteur mitwirkte, Testgeräte für hochentwickelte Trägheitsleitsysteme in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Bereits hier entwickelte sich sein Gespür für hohe Präzision in der Fertigung. Berührungspunkte zur Medizintechnik gab es in den frühen Anfängen noch nicht, da das Hauptaugenmerk zunächst auf der Konstrukteurstätigkeit lag.

Da ihm jedoch wie schon beim Abitur auch seine früheren ungarischen Studienabschlüsse nicht anerkannt wurden, belegte Botos während seiner Konstrukteurstätigkeit auch noch Abendkurse im Maschinenbau an der Universität von Pittsburgh. Schon unmittelbar nach Abschluss seines Maschinenbaustudiums im Jahr 1969 tat er sich mit zweien seiner Ingenieurskollegen zusammen und gründete 1970 in einer Garage in Pittsburgh die Aerotech, Inc.

Mit einem 20.000-Dollar-Prototyp fing alles an

Erstes Projekt war der 20.000-Dollar-Prototyp eines Ortungssystems für den industriellen Einsatz. Das erste gefertigte Positioniersystem war dann eine einfache elektromechanische Zwei-Achsen-Anwendung, die für rund 300 US-Dollar erhältlich war. Renommierte Kunden wie Du Pont oder IBM öffneten Aerotech das Tor zur Industrie. Aufgrund seiner Tätigkeit bei Goerz Optical war die erste Anfrage Mitte der 70er Jahre ein Positioniersystem für die Linsenbearbeitung. Solche Systeme kamen später auch in der Medizintechnik zum Einsatz.

Noch heute ist Botos stolz darauf, als erster Anbieter überhaupt Servotechnik mit geschlossenem Regelkreis für lineare Positioniersysteme eingesetzt zu haben. Damit konnte die Leistung gegenüber herkömmlichen Steppersystemen vervierfacht werden.

Ausgezeichnete Lebensleistung

Im Laufe seines Arbeitslebens konnte der Maschinenbauingenieur elf US-Patente anmelden und erhielt zahlreiche Auszeichnungen. Besonders stolz ist er über den „ACMS Benjamin Rush Award“, der ihm für Weiterentwicklung von Intraokularlinsen zur Verbesserung des Sehvermögens verliehen wurde. Zudem wurde er 2019 mit dem „ASPE Lifetime Achievement Award“ der American Society for Precision Engineering ausgezeichnet. Dieser renommierte Preis wird alljährlich nur an eine Person verliehen, die einen wichtigen Beitrag auf dem Gebiet der Präzisionstechnik geleistet hat.

Aerotech-Präzisionstechnik weltweit im Einsatz

Bereits in den ersten Jahren verzeichnete Aerotech ein rasantes Wachstum. Maßgeblich trugen dazu das erste Patent und die anschließende Einführung einer manuellen optischen Halterung bei. Diese ermöglichte sowohl eine extrem hohe Auflösung als auch einen großen Bewegungsbereich. Den anfänglichen manuellen Stellungsreglern folgten schon bald erste elektronische Steuerungen wie auch angetriebene Stellregler. Dadurch stieg die Nachfrage auch im gewerblichen Bereich für Präzisionsfertigung und Prüftechnik merklich an.

Erste Tochtergesellschaften in Großbritannien und Deutschland läuteten in den 1980er Jahren die internationale Expansion ein. Durch die inzwischen erreichte Produktbreite an Positioniersystemen konnte Aerotech ein breites Branchenspektrum einnehmen – von Medizintechnik und Life Science-Anwendungen über Photonik, Automotive, Datenspeicherung, Laserbearbeitung, Luft- und Raumfahrt sowie das Prüfen und Testen bis zur Montage. Mit Tochterfirmen in Taiwan und China sowie einem Joint Venture in Korea erfolgte der Einstieg in den wachsenden asiatischen Markt und damit in die Elektronikherstellung, Halbleiter- und Flachbildschirmproduktion. Neue luftgelagerte und linearmotorbasierte Positionieranwendungen sorgten für die erforderliche hohe Präzision und den Durchsatz in diesen Bereichen.

Einsatzmöglichkeiten in der Medizintechnik

Bis heute hat sich Aerotech eine solide Nische im Bereich der hochpräzisen Bewegungssteuerung herausgearbeitet. „Wir sind mit unserer breiten Produktpalette spezialisiert auf die Bearbeitung im Nanometerbereich“, erklärt Norbert Ludwig, Geschäftsführer der Aerotech GmbH in Fürth. Dabei sind auch die Einsatzmöglichkeiten in der Medizintechnik recht vielfältig. Ein weiteres Beispiel dafür ist der Bewegungs- und Materialhandhabungs-Subsystem Vasculathe für das Laserschneiden von Stents. Zudem verfügt Aerotech über 35 Jahre an Erfahrung mit der Herstellung von Intraokularlinsen für Augenheilkunde. Dabei werden unter anderem luftgelagerte Systeme verwendet, die eine Flächenrauheit von weniger als 3 nm RMS (Root Mean Square, quadratisches Mittel oder Effektivwert) erzeugen. Kundenspezifische Bewegungssysteme dienen darüber hinaus der hochpräzisen Herstellung von Augen- und Hornhautimplantaten wie Intrakornealringsegmenten bei Hornhautverkrümmung, Keratoprothesen (künstliche Hornhaut) oder Implantaten bei Glaukomoperationen. Eine Spezialanwendung ist auch das Texturieren der Oberfläche von Biomaterialien für Orbita-Implantate, als Kunstaugen.

Aber auch die In-vitro-Diagnostik, DNA-Sequenzierung und Arzneimittelforschung erfordern Bewegungsgenauigkeiten im Zehntel-Nanometerbereich. Prozesse auf molekularer Ebene müssen in der Lage sein, Verfahrwege im Zehntelmillimeterbereich auszuführen, um in einer einzigen Probe oder Probenanordnung auf mehrere Positionen zugreifen zu können. Hierfür werden unter anderem Nanopositioniertische von Aerotech eingesetzt, welche die erforderlichen Schrittweiten im Nanometerbereich und Verfahrwege von 25 bis 160 mm erreichen.

Familienbetrieb mit hoher Fertigungstiefe

Inzwischen ist das Unternehmen auf weltweit rund 500 Beschäftigte angewachsen und hat dabei eine enorme Fertigungstiefe aufgebaut. Fast alle Komponenten vom Positionierungssystem über Interferometer und Antriebe bis zur Bewegungssteuerung und Software werden überwiegend selbst gefertigt. Und was dem Firmengründer mit ungarischen Wurzeln stets wichtig war, Aerotech ist immer noch ein familiengeführtes Unternehmen. Neben Sohn Mark Botos, der als President das Unternehmen leitet, ist auch der zweite Sohn Steve Botos im Unternehmen als Chief Officer Communication & Strategy tätig. Der Gründer selbst ist heute Gesellschafter von Aerotech.

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