gesponsertHöhere Präzision und Leistung Wie medizinische Geräte durch die keramische additive Fertigung optimiert werden können

Eine Verbesserung der Leistung, Präzision und der medizinischen Ergebnisse – Innovation ist im Medizintechniksektor unumgänglich. Keramische additive Fertigung bietet enorme Potentiale. Durch die stetige Möglichkeit Verbesserungen oder sogar grundlegende Designänderungen vorzunehmen, entstehen völlig neue Chancen hinsichtlich Funktionalität und Geometrie eines Bauteils sowie verkürzte Markteinführungszeiten. Präzise, leicht, langlebig – die chirurgischen Werkzeuge von morgen. Schnelle und effiziente Produktionsprozesse, die die Integration neuer Funktionen ohne zusätzlichen Aufwand oder Kosten ermöglicht. Genau das bietet die additive Fertigung von technischer Keramik.

Im dynamischen und kompetitiven Medizintechniksektor spielt Innovation eine entscheidende Rolle, da sie zur Verbesserung der Produktleistung und Präzision beiträgt und dadurch den Weg für bessere medizinische Ergebnisse ebnet. Eine bedeutende Entwicklung, die auch für die Medizintechnikbranche enorme Potentiale bietet, ist die keramische additive Fertigung. Durch die Möglichkeit laufend inkrementelle Verbesserungen oder grundlegende Designänderungen vorzunehmen, eröffnet diese transformative Technologie völlig neue Möglichkeiten hinsichtlich der Funktionalität und Geometrie eines Bauteils und deren Adaption. Mit additiver Fertigung lassen sich Markteinführungszeiten erheblich verkürzen – ein entscheidender Faktor im medizinischen Bereich, wo langwierige Genehmigungsverfahren und strenge Vorschriften die Regel sind. Das und noch vieles mehr bietet die additive Fertigung von technischer Keramik.

Bosch Advanced Ceramics ist ein Unternehmen, das sich auf die keramische additive Fertigung spezialisiert hat und als Vorreiter im 3D-Druck von Keramik gilt. Das Unternehmen hat bereits hunderttausende additiv gefertigte Keramik-Bauteile hergestellt. Dank dieser langjährigen Erfahrung ist das Unternehmen in der Lage, hochpräzise Komponenten aus Keramik zu produzieren, wie z. B. medizinische Greifer, die in diesem Artikel genauer betrachtet werden. Trotz ihrer geringen Größe sind Greifer wichtige Komponenten in vielen medizinischen Instrumenten, die bei komplexen und langwierigen Operationen eingesetzt werden. Technische Keramik bietet gegenüber Metall und Kunststoff entscheidende Vorteile. Das Material zeichnet sich durch Eigenschaften wie Biokompatibilität, eine hohe Härte und chemische Beständigkeit sowie eine gute elektrische Isolierfähigkeit aus. Greifer aus Keramik arbeiten selbst bei minimalinvasiven medizinischen Eingriffen präzise und zuverlässig.

3D-gedruckte Keramik-Greifer: Eine innovative Lösung

Am Beispiel der Greifer von Bosch Advanced Ceramics wird das Potential der keramischen additiven Fertigung für diese Art von Anwendungen deutlich. Additiv gefertigte Greifer zeichnen sich durch einen Innenkanal aus, der die Zuführung von Flüssigkeiten wie Wasser oder Luft ermöglicht und einen Zugang für elektrische Drähte zur Greiferspitze bietet, um sensorische oder aktorische Funktionen auszuführen. Solche komplexen Geometrien lassen sich durch additive Fertigung problemlos realisieren. Mit herkömmlichen Fertigungsverfahren hingegen lassen sich derart komplexe Geometrien nur schwer oder mit erheblichem Kosten- und Zeitaufwand im gesamten Konstruktions- und Produktionsprozess erzeugen.

Bosch Advanced Ceramics stellt Greifer aus Zirkoniumdioxid mit 3 Mol-% Yttriumoxid (3Y) her. Die leichten Greifer (0,57 g) messen 19,5 mm x 4 mm x 2,5 mm und zeichnen sich durch hohe Dichte (> 6 g/cm³), außergewöhnliche Festigkeit und hohe chemische Beständigkeit aus. Sie erfüllen die Anforderungen chirurgischer Umgebungen und bieten die nötige Präzision und Ergonomie für Chirurgen. Weitere Merkmale sind die einfache Integration in chirurgische Systeme sowie zwei gekrümmte Rillenbereiche für den vielseitigen Einsatz. Die Greifer verfügen über die erforderliche Biegefestigkeit und Bruchzähigkeit, um das Ausfallrisiko bei kritischen Eingriffen zu minimieren. Das biokompatible Material hat eine Wärmeleitfähigkeit von 2 W/mK bei 100 °C, wodurch empfindliche elektronische Komponenten geschützt werden, was für die Sicherheit und Wirksamkeit in medizinischen Anwendungen entscheidend ist.

Bildergalerie

Verarbeitung von Keramik: Kein Plug-and-Play

In der Medizintechnik ist die Wahl der richtigen Werkstoffe von entscheidender Bedeutung. Keramische Werkstoffe stehen aufgrund ihrer außergewöhnlichen Eigenschaften oft im Mittelpunkt des Interesses. Die Arbeit mit Keramik ist jedoch nicht immer einfach – die hohe Härte von Keramik-Bauteilen erfordert Sorgfalt in der Produktion. Der thermische Prozess, bestehend aus Entbindern und Sintern, stellt oft eine Herausforderung dar; es ist kein Plug-and-Play-Prozess. Genau in diesem Bereich hat Bosch Advanced Ceramics seine Stärken. Mit jahrelanger Erfahrung in der technischen Keramik und der additiven Fertigung beherrscht Bosch die Durchführung thermischer Prozesse und stellt sicher, dass jedes Teil mit höchster Präzision gefertigt wird, um die Kundenanforderungen optimal zu erfüllen. Außerdem gibt es die Möglichkeit von Qualitätssicherungsmaßnahmen wie CT-Scans, Funktionstests und mechanische Prüfungen.

Eine zukunftsweisende Technologie: Die additive Fertigung von Keramik

Die keramische additive Fertigung bietet der Medizintechnikbranche durch ihre zahlreichen Vorteile spannende neue Möglichkeiten und verschafft damit Herstellern von Medizintechnik einen Vorsprung. Bosch Advanced Ceramics ist Pionier dieser Technologie und beweist, dass die additive Fertigung von Keramik nicht nur beim Prototypenbau, sondern auch in der Produktion eingesetzt werden kann.

Mit additiver Fertigung lassen sich komplexe Geometrien und detailreiche Strukturen wie Innenkanäle sowie Sacklöcher realisieren, die mit herkömmlichen Fertigungsverfahren entweder schwer umsetzbar oder kostspielig wären. Traditionelle subtraktive Verfahren erfordern oft zusätzliche Bearbeitungsschritte, um komplexe Formen zu erreichen, was die Produktionskosten und den Zeitaufwand erhöht. Dies kann dazu führen, dass Produktentwickler Kompromisse bei Designs eingehen müssen, um die Wirtschaftlichkeit sicherzustellen. Hingegen sind komplexe Geometrien eine der großen Stärken der additiven Fertigung. Außerdem entfallen im Vergleich zu formgebenden Fertigungsverfahren die hohen Werkzeugkosten. In einem Markt, in dem Zeit ein entscheidender Faktor ist, ermöglicht die additive Fertigung somit schnelle Design-Iterationen ohne die Notwendigkeit teurer Werkzeuge, was die Time-to-Market erheblich verkürzt. Diese Technologie erweitert die Grenzen des Möglichen und verwandelt innovative Ideen schnell in greifbare Realität.

Auch die Möglichkeit individueller Lösungen ist eine weitere Stärke der additiven Fertigung. Jeder Greifer kann an eine spezifische Anwendung angepasst werden, was die Produktion von Kleinserien nicht nur möglich, sondern sogar vorteilhaft macht. Diese Flexibilität ist ein entscheidender Faktor, denn sie ermöglicht es Unternehmen, schnell auf die Bedürfnisse des Marktes zu reagieren und Designs auf der Grundlage von Feedback aus der Praxis zu verbessern. In einer Branche, in der Innovation über die Qualität und Effizienz medizinischer Versorgung entscheidet, ist diese Anpassungsfähigkeit von großem Wert.

Die additive Fertigung ermöglicht durch ihre Präzision die Realisierung feinster Details und enger Toleranzen, die besonders für Anwendungen wie medizinische Instrumente unerlässlich sind. Ob Kleinserien oder Massenproduktion – diese Technologie bietet eine unvergleichbare Flexibilität und Effizienz.

Bosch Advanced Ceramics: Innovation aus Tradition

Als Teil der Bosch-Familie bringt Bosch Advanced Ceramics über ein Jahrhundert an Erfahrung und Innovation ein. Seit fast einem Jahrzehnt steht das Unternehmen an der Spitze der keramischen additiven Fertigung. Seit 2016 fokussiert sich Bosch Advanced Ceramics auf die Fertigung technischer Keramik und greift dabei auf die jahrzehntelange Erfahrung im Spritzguss zurück. Bosch Advanced Ceramics bietet umfassende Beratungsleistungen, um Kunden bei der Materialauswahl, der Designoptimierung und der Funktionalisierung zu unterstützen. Das Unternehmen setzt mehrere 3D-Drucktechnologien ein, um Kunden die passende Möglichkeit zu ihren Anforderungen zu bieten.

Ashu Sharma, Vertriebsleiterin bei Bosch Advanced Ceramics, sagt: „Die Innovation in der Medizintechnik schreitet schnell voran und die keramische additive Fertigung ist dabei wegweisend. Bosch Advanced Ceramics steht an der Spitze dieser Entwicklung und zeigt, dass diese Technologie über das Prototyping hinausgeht und ein zuverlässiges Fertigungsverfahren darstellt. Durch die Kombination der einzigartigen Eigenschaften von Hochleistungskeramik mit der Vielseitigkeit der additiven Fertigung eröffnen wir neue Wege für die Herstellung hochwertiger und innovativer Bauteile und unterstützen unsere Kunden dabei, der Konkurrenz einen Schritt voraus zu sein. Wir sind gespannt, wohin diese Entwicklungen noch führen werden.“

Bosch Advanced Ceramics nutzt die Ressourcen des gesamten Bosch-Technologieunternehmens und seiner über 400.000 Mitarbeiter, um die Einhaltung diverser Industriestandards zu gewährleisten. Die ISO 9001-Zertifizierung bestätigt die Qualität und Zuverlässigkeit von Bosch Advanced Ceramics. Darüber hinaus bestätigt die Einhaltung der ISO 13485 die Erfüllung der Anforderungen der Medizin-Industrie.

Entwickler und Hersteller, die Präzision und Leistung ihrer Produkte verbessern möchten, sollten das Potenzial der keramischen additiven Fertigung für sich nutzen. Kontaktieren Sie Bosch Advanced Ceramics, um zu erfahren, wie Sie chirurgische Systeme optimieren können, und um die Vorteile dieser Spitzentechnologie voll auszuschöpfen.

(ID:50089192)