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Rapid.Tech Fachforen zeigen die Anwendung von Additive Manufacturing in der Praxis

Redakteur: Peter Reinhardt

Zur elften Auflage der Messe Rapid.Tech kamen am 14. und 15. Mai 2014 rund 3.500 Besucher nach Erfurt, um sich über den aktuellen Stand und die Trends der generativen Fertigung zu informieren. Die Fachforen „Medizintechnik“ und „CAD/CAM und Rapid Prototyping in der Zahntechnik“ waren Teil eines interessanten Tagungsangebots, das diesjährige Veranstaltung begleitete.

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Den interessanten Vorträgen angemessen, waren die Fachforen „Medizintechnik“…
Den interessanten Vorträgen angemessen, waren die Fachforen „Medizintechnik“…
(Bild:Messe Erfurt)

Additive Fertigung ist eine Schlüsseltechnologie der nächsten industriellen Revolution – und in einigen Branchen hat diese bereits begonnen. Dr. Olaf Rehme, Engineering, Siemens AG, präsentierte in seinem Keynote-Vortrag Beispiele über den heute schon umgesetzten industriellen Einsatz. Dabei stellt er fest: „Die Prozesskette des Additive Manufacturing erfordert großes Know-how.“ Insofern sieht er sowohl Chancen als auch Herausforderungen. Bedarf für Weiterentwicklungen sieht Rehme unter anderem bei den Werkstoffen, den Gestaltungsregeln für die Bauteile, dem Verhältnis von Produktivität zu Kosten sowie beim Prozessmonitoring und der Qualitätskontrolle. Perspektivisch zeigt er auf, „dass Produkte zukünftig eher in Datenbanken als in Lagern liegen könnten.“

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Additive Manufacturing als Verfahren für die Serienfertigung

„Additive Manufacturing – a game changer for the manufacturing industry?“ Diese Frage beantwortete der zweite Keynote-Speaker, Dr.-Ing. Bernhard Langefeld, Roland Berger Strategy Consultants. Basierend auf den Ergebnissen einer aktuellen Studie zeigt er auf, dass sich aufgrund der fortschreitenden Entwicklung von Additive Manufacturing zum Verfahren für die Serienfertigung eine neue Wertschöpfungskette für Material, Entwicklung und Lohnfertigung etabliert hat. Bei einem Gesamtmarktvolumen von rund 1,7 Mrd. Euro im Jahr 2012 rechnet er in den nächsten zehn Jahren mit einer Vervierfachung. Dieses prognostizierte Wachstum beinhaltet auch den vermehrten Einsatz von additiv gefertigten Hightech-Komponenten aus Metall.

Positiv stimmen Langefeld unter anderem die zu erwartenden höheren Bauraten, beispielsweise durch den Einsatz mehrerer und stärkerer Laser, sowie optimierte Strahlführungen und Kostensenkungen bei Metallpulvern. In Kombination mit hoher Flexibilität und weiteren Vorteilen werde AM zu einer Schlüsseltechnologie für die Herstellung leistungsfähigerer Bauteile, für die Verkürzung von Entwicklungsprozessen, für die Flexibilisierung der Fertigung und für die Realisierung von Industrie 4.0.

Individuelle Lösungen in der Medizintechnik

Generative Verfahren gewinnen auch in der Medizintechnik zunehmend an Bedeutung. Dies belegten zwölf Vorträge des zweitägigen Fachforums Medizintechnik. Die Trends für die Gewebebearbeitung präsentierte Paulo Bártolo, University of Manchester, unter dem Begriff Biomanufacturing. Über die Herstellung und Wirkstoffmodifikation von komplex geformten keramischen Implantaten und Scaffolds mittels 3D-Pulverdruck informierte Professor Dr. Uwe Gbureck von der Universität Würzburg. Er zeigte einerseits auf, dass sich Biokeramiken aus Calcium- oder Magnesiumphosphat-Zementen aufgrund ihrer Ähnlichkeit zur mineralischen Phase des Knochens als Knochenersatzwerkstoff eignen. Andererseits erklärte er, dass mit der Modifikation dieser Strukturen mit Wirkstoffen wie Antibiotika oder die Einheilung fördernder Additive deutliche Vorteile für die Patienten zu erwarten seien. Dem 3D-Druck von calciumphosphat-basiertem Knochenersatz und dem Postprocessing von 3D-gedruckten, keramischen Knochenersatzstrukturen räumt er ebenfalls gut Chancen ein.

Derweil stellet Ronny Hagemann vom Laserzentrum Hannover ein Verfahren für das selektive Lasermikroschmelzen von Platium- Iridium-Legierungen vor. Das Material wird aufgrund seiner einzigartigen biologischen und elektrischen Eigenschaften bevorzugt für biomedizinische Implantate wie Herzschrittmacher eingesetzt. In Versuchen konnten damit reproduzierbar homogene, vollständig stoffschlüssig mit dem Substratmaterial verbundene Schichten erzeugt werden. Auch praktische Anwendungen von Additive Manufacturing im Krankenhaus kamen nicht zu kurz. So verdeutlichte beispielsweise Dr. Philipp Fürnstahl vom Universspital Balgrist in der Schweiz, dass Additive Manufacturing im OP angekommen sei. An seiner Klinik wurden bereits Operationen von 100 Patienten in 3D geplant und erfolgreich mit patientenspezifischen Schablonen umgesetzt.

3D-Fortschritte in der Dentaltechnik

Sowohl in Zahnarztpraxen als auch in zahntechnischen Laboren etabliert sich die digitale Technik in besonders großen Schritten. Das Fachforum „CAD/CAM und Rapid Prototyping in der Zahntechnik“ informierte an zwei Tagen über den aktuellen Stand der Technik und neueste Entwicklungen. So verdeutlichte zum Beispiel Emidio Marco Cennerilli, EGS, wie durch neueste digitale Technologien die Kommunikation zwischen Zahnärzten, Patienten und Laboren optimiert werden kann.

Einen Vergleich der optischen und mechanischen Eigenschaften der vollkeramischen Systeme (Leuzit-Glaskeramik, Lithiumdisilikat-Glaskeramik und transluzentes Zirkoniumdioxid), die sich vorteilhaft zur digitalen Herstellung von monolithischen Restaurationen eignen, stellte Dr. Sascha Cramer von Clausbruch, Wieland Dental + Technik, an. Erste klinische Erfahrungen mit dem Replicate-System präsentierte Zahnärztin Dr. Anna Jacobi. Besonderheit bei ihrer Vorgehensweise ist, dass die patientenindividuellen Implantate auf Basis von DVT-Aufnahmen sowie den digitalisierten klinischen Ausgangssituationen vor der Extraktion geplant und gestaltet werden. Die Einbringung der wurzelanalogen und mit einem individuellen Abutment aus Zirkon ausgestatteten Implantate erfolgt unmittelbar nach der Extraktion in die vorhandenen Zahnfächer.

(ID:42745258)