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28 05 2020 Kunststofftechnik 3D-Druck 3D-Druck als Dienstleistung Aceo ist ein Industriedienstleister für den 3D-Druck von Siliconelastomeren Der Markenname ist ein eingetragenes Warenzeichen der Wacker Chemie AG Das angewandte Druckverfahren ermöglicht neue Produktdesigns und komplexe Geometrien wobei die Eigenschaften des Siliconelastomer-Werkstoffs wie etwa Temperaturund UV-Beständigkeit oder Biokompatibilität vollständig erhalten bleiben 3D-Komponenten aus einem Siliconelastomer lassen sich in vielen Anwendungsbereichen und Schlüsselindustrien einsetzen zum Beispiel in der Automobilindustrie in der Luftund Raumfahrt im Gesundheitswesen in der Zulieferindustrie und im Maschinenbau Zu den Leistungen von Aceo gehören neben dem 3D-Druck von SiliconelastomerFormteilen auch die Beratung und Schulung von Designern sowie ein Web-Shop für Online-Bestellungen der ein sicheres und bequemes Hochladen von Designdateien ermöglicht Der Silicon-3D-Druckdienstleister nutz die Dropon-Demand-Technologie und ermöglicht damit einen Mehrmaterialdruck In einem Arbeitsschritt lassen sich Siliconteile mit komplizierter Innenstruktur und mit Bereichen unterschiedlicher Farben Härten und Funktionalitäten fertigen Dies gibt dem Konstrukteur mehr Designfreiheit Da zum 3D-Druck Flüssigsiliconkautschuke einsetzt werden haben die gedruckten Formteile die gleichen chemischen Eigenschaften wie spritzgegossene Artikel sie sind echte Siliconelastomere und keine chemisch modifizierten Siliconprodukte Über die Druckersoftware ist eine Auto-Control-Funktion realisiert welche im Druckprozess die Geometrie des Objektes mit den Soll-Werten des digitalen Konstruktionsmodells vergleicht und bei Bedarf die Druckanweisung anpasst Auf diese Weise wird eine hohe Präzision erreicht die auch eine Serienfertigung erlaubt schen Eigenschaften auf zum Beispiel der Reißdehnung und der Reißfestigkeit Die im 3D-Druck verarbeiteten Materialien sind nach der USamerikanischen Pharmacopeia USP Class VI und nach ausgewählten Prüfungen der Norm ISO 10993 biokompatibel Die gedruckten Bauteile eignen sich daher für medizintechnische Anwendungen Wacker unterstützt keine Anwendungen der Risikoklassen IIb und III behält sich allerdings Einzelfallbetrachtungen vor ■ Medizintechnische Anwendungen Generell kommen die Vorzüge des 3DDrucks immer dann zum Tragen wenn individualisierte Formteile oder Bauteile in Kleinserien produziert werden sollen entfällt doch die aufwendige und kostspielige Anfertigung eines Formwerkzeugs Für medizintechnische Anwendungen ergibt die Aceo-Technologie gegenüber anderen 3DDer Mehrmaterialdruck von Siliconkautschuken liefert Epithesen mit realitätsnaher Härteabstufung Das Foto zeigt eine noch nicht nachbearbeitete Epithese gefertigt in Kooperation mit Dr Alexey Unkovskiy von der Eberhard-KarlsUniversität in Tübingen Die 3Dgedruckte Wundauflage zur Plasmabehandlung besteht aus einem transparenten weichen Silicon und einem elektrisch leitfähigen Siliconkautschuk schwarz Dank Multimaterialdruck können mit der Aceo-Technologie bis zu vier Farb-Härtebeziehungsweise FarbKombinationen gleichzeitig gedruckt werden Druckverfahren drei Hauptvorteile Erstens bestehen die 3Dgedruckten Bauteile aus echten Siliconelastomeren und sind daher physiologisch unbedenklich Zweitens lassen sich ohne Mehraufwand komplizierte Designs wie etwa innenliegende Strukturierungen realisieren Drittens können durch die Kombination unterschiedlicher Siliconelastomere mehrere Funktionalitäten in das Bauteil eingebracht werden Eine wichtige Anwendung ist das Rapid Prototyping Die aus dem CAD-Modell gedruckten Siliconformteile sind funktional sodass der Konstrukteur die Prototypen in der Anwendung testen kann Möglich ist es ebenso Ersatzteile etwa Dichtungen die nur in kleiner Zahl benötigt werden innerhalb kurzer Zeit herzustellen Auch können Siliconformteile wie zum Beispiel nasale Beatmungseinheiten für Patienten individuell gefertigt werden Neue Möglichkeiten bietet der 3DDruck mit Siliconkautschuken bei anatomischen Modellen Sie dienen als Anschauungsobjekte für die akademische Lehre oder als Simulationsmodelle zur Vorbereitung komplizierter Operationen oder zum Testen neuer medizinischer Geräte Sie lassen sich jetzt innerhalb kurzer Zeit aus CToder MRT-Bilddaten des Patienten dreidimensional drucken Als Ergebnis entstehen realistische Abbilder die wie das Originalobjekt etwa ein erkranktes Organ Segmente unterschiedlicher Härte und Farben enthalten Das gedruckte Siliconmodell entspricht dem erkrankten Organ nicht nur in Größe Form und Haptik sondern lässt sich auch schneiden und nähen Auch die Anfertigung einer Epithese wird erheblich vereinfacht Epithesen ersetzen Körperteile des Gesichts die durch Unfälle oder Operationen unwiederbringlich verlorengegangen sind Waren bislang etliche Arbeitsschritte notwendig um mithilfe komplizierter Abformund Gussprozesse in Handarbeit das fehlende Gesichtsteil aus Silicon nachzubilden kann nun ein Rohling der Epithese anhand von Patientenbilddaten in natürlichen Härteabstufungen gedruckt werden Anschließend verfeinert ein Epithetiker das gedruckte Teil ästhetisch Ähnlich kann auch die Zahntechnik vom 3D-Druck-Verfahren profitieren Um bei Zahnimplantaten die Kronen exakt an das Zahnfleisch des Patienten anpassen zu können legen Zahntechniker eine flexible Silicon-Zahnfleischmaske auf das Gipsmodell des Kiefers Bislang konnten solche Masken nur in Handarbeit gefertigt werden Jetzt lassen sie sich in kurzer Zeit durch 3DDruck auf der Grundlage von Bilddaten der Mundhöhle des Patienten herstellen Zusätzliche Funktionalität bringen elektrisch leitfähige Siliconsegmente ein Ihre Integration öffnet das Tor zu neuartigen medizintechnischen Produkten So entwickelte die in Duderstadt ansässige Cinogy Technologies eine Wundauflage zur Plasmabehandlung von chronischen Wunden Hier ermöglichen die leitfähigen Bereiche dass beim Anlegen einer Spannung ein kaltes Plasma erzeugt wird das die Wundheilung unterstützt ■ www medicaldesign news