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Forschungsprojekt zum 3D-Druck Titan-Implantate mit additiv gefertigter Gitterstruktur

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Im Rahmen der interdisziplinär zusammengesetzten Forschungsgruppe 5250 erforscht das Laser Zentrum Hannover (LZH) die reproduzierbare Fertigung von Implantaten aus Ti6Al-4V mit einstellbarer, gradierter Porosität.

Mittels variierender Gitterstruktur sollen die Implantate individuell auf den jeweiligen Knochen angepasst werden.
Mittels variierender Gitterstruktur sollen die Implantate individuell auf den jeweiligen Knochen angepasst werden.
(Bild: LZH)

Die Titanlegierung Ti-6Al-4V besitzt eine hohe Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität. Sie kommt bei vielen medizinischen Anwendungen zum Einsatz, wie in Implantaten und Prothesen. Das Laser Zentrum Hannover (LZH) will nun innerhalb eines Forschungsprojektes die Steifigkeit von Implantaten präzise einstellen, um diese belastbarer und langlebigerer zu machen. Dabei wollen die Forschenden das Implantat mithilfe von additiv gefertigten Gitterstrukturen dem Elastizitätsmodul des menschlichen Knochens anpassen.

Wie das LZH mitteilt, sollen auch die Vorteile gradierter Materialien genutzt werden. Denn durch eine innerhalb des Bauteils variierende Gitterstruktur kann das Implantat unterschiedliche mechanische Eigenschaften erhalten, die an vorgegebene Belastungsszenarien angepasst werden können. Ebenfalls werden laut LZH auch die Prozessbedingungen des Laserstrahlschmelzens variiert, wie etwa die Laserleistung. Die so gewonnenen Erkenntnisse über die Einflüsse der Prozess- und Geometrieparameter auf Mikrostruktur, mechanischen Eigenschaften, Oberflächentopographie, Korrosions- und Versagenseigenschaften der Implantate sollen dabei helfen, solche Implantate reproduzierbar zu fertigen.

Weitere Artikel zur Zukunft der Medizintechnik finden Sie in unserem Themenkanal Forschung.

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