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3D-Druck So entstehen Hüftimplantate aus feinem Titanstaub

Autor / Redakteur: Norbert Raabe* / Christian Lüttmann

Wie wird aus feinem Metallstaub ein robustes Werkstück, das als Ersatz für das zweitgrößte Gelenk des menschlichen Körpers hält? Die Experten des Swiss m4m Centers geben einen Einblick in den 3D-Druck von Hüftimplantaten.

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Am PC wird das Modell für den 3D-Druck von Hüftpfannen geplant.
Am PC wird das Modell für den 3D-Druck von Hüftpfannen geplant.
(Bild: Nicolas Zonvi)

Wie von Zauberhand wachsen in 3D-Druckern komplexe Werkstücke heran: Schicht für Schicht für Schicht – ohne menschliches Zutun, wie es auf den ersten Blick erscheint. Doch die additive Fertigung ist anspruchsvoll und erfordert viel Handarbeit mit Fingerspitzengefühl, wie das Team des „Swiss m4m Center“ in Bettlach weiß. Das Technologie-Transferzentrum bei Solothurn in der Schweiz arbeitet nicht gewinnorientiert, sondern fördert den 3D-Druck in der Medizintechnik-Branche – mit Weiterbildung und neuen Projekten. Die Zielgruppe sind Schweizer KMU, denen Erfahrung und Ausrüstung für diese zukunftsträchtige Technologie fehlt. Im September 2020 eröffnet, ist das „Swiss m4m Center“ seit Mitte April 2021 zertifiziert – nach der ISO-Norm 13485:2016 für medizintechnische Produkte. Dieser Schritt erlaubt es den Fachleuten nun, mit der Produktionslinie, die sie zuvor installiert und getestet hatten, reale Produkte herzustellen. Dazu zählen beispielsweise Hüftimplantate.

Vom Titanpulver zum Hüftimplantat

Vom Titanpulver zum Hüftimplantat
Bildergalerie mit 21 Bildern

Welches technische Know-How hinter der Fertigung von Implantaten steckt, zeigen die Spezialisten des Schweizer Unternehmens in einer Bildergalerie. Die Fotostrecke gibt einen detaillierten Einblick in die verschiedenen Arbeitsschritte, von der Planung über den 3D-Druck der Werkstücke und die anschließende Reinigung bis zum fertigen Implantat – sterilisiert und einsatzbereit für den Operationssaal.

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Die Allianz für fortschrittliche Fertigungsverfahren

Das „Swiss m4m Center“ gehört zur „AM-TTC Alliance“ (Advanced Manufacturing Technology Transfer Centers). Sie entstand auf Initiative der Empa und hat ein Mandat des Staatssekretariats für Bildung, Forschung und Innovation (SBFI), Anträge zu evaluieren und die Entwicklung der AM-TTC-Zentren zu überwachen. Neben dem Swiss m4m Center gibt es derzeit das Anaxam (Analytics with Neutrons and X-Rays for Advanced Manufacturing) am Paul-Scherrer-Institut (PSI). Im laufenden Jahr wird die Allianz einen Call mit dem Ziel starten, zwei bis drei weitere Zentren aufzubauen. Zu den Mitgliedern der Allianz gehören 22 Organisationen, darunter neben der Empa die ETH Zürich und die technische Hochschule EPFL in Lausanne sowie Unternehmen wie ABB, Siemens und Industrieverbände.

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* N. Raabe, EMPA Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt, 8600 Dübendorf

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