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Vom 3. bis 5. Juni hatte sich die internationale Medizintechnikbranche auf dem Messegelände in Stuttgart versammelt. Insgesamt 810 Aussteller aus 31 Ländern präsentierten neue technologische Trends. Im Fokus der Messe standen neue Werkstoffe, innovative Fertigungsverfahren und insbesondere der 3D-Druck. Viele Besucher interessierten sich für die neue 3D-Live-Printing-Area in Halle 3 sowie das Start-Up Forum i-Zone. In der 3D-Live-Printing-Area wurde das Thema 3D-Druck für die Medizintechnik vorgestellt.

Timothy Lew von 3D Systems, Weiterstadt, stellte die Möglichkeiten des Verfahrens vor. Das Fraunhofer Institut präsentierte in mehreren Vorträgen die Fortschritte dieser noch jungen Technologie. Live konnten die Besucher 3D-Drucker in Betrieb erleben, denn vor Ort wurde eine individuelle Beinprothese pro Messetag gedruckt und am Ende des Tages an einem Patienten angepasst.

„Die 3D-Live-Printing-Area lieferten einen entsprechenden Input und ergänzte die Ausstellungsflächen optimal“, zieht Event Managerin Fabienne Valambras vom Messe-Veranstalter UBM Canon Bilanz dazu. „Die Medtec Europe ist aus unserer Sicht ein Erfolg. Die Besucherzahlen decken sich mit unseren Planungen. Aufgrund eines neuen Termins und weiterer Messeangebote zur gleichen Zeit haben wir mit der Entwicklung gerechnet“, schloss Valambras an. Für die Veranstaltung im nächsten Jahr, die vom 21. bis 23. April wieder auf der Messe Stuttgart stattfindet, verzeichnete UBM Canon bereits zahlreiche Vorab-Registrierungen von diesjährigen Ausstellern.

Schnittstelle zwischen 3D-Druck und Medizintechnik

Auch das Projekt Bio Fab Net war in diesem Jahr vertreten, um die Schnittstellen zwischen dem 3D-Druck und der Medizintechnik aufzuzeigen. Die Experten informierten über biobasierte Kunststoffe und deren Einsatzmöglichkeiten, denn die generativen Fertigungsverfahren gewinnen in der Medizintechnik immer mehr an Bedeutung. Zusätzlich wächst das Bewusstsein, das neue Produkte auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellt werden sollten. Die Messebesucher hatten die Möglichkeit, sich am Messestand mit Experten aus dem Projekt auszutauschen und so die Möglichkeiten zu erfahren, wo der Anwender den 3D-Druck sinnvoll einsetzen kann und welche Verfahren dafür in Frage kommen.

Die Orthese Break-Thru zum Beispiel, ist ein Konzept eines leichten, atmungsaktiven und wasserbeständigen Gipses. Durch seine offene Struktur kann Luft zirkulieren und unangenehmes Schwitzen wird minimiert. Der betroffene Körperteil wird mittels eines CT-Scan vermessen und die rückgeführte Oberflächengeometrie sichert eine optimale Passform. „Der 3D-Druck spielt immer dann eine wichtige Rolle, wenn es um kleine Stückzahlen bis hin zu Einzelstücken geht. Es müssen keine aufwendigen Formen erstellt werden, durch Stützstrukturen entfällt dieser Schritt“, erklärt Dr. Ralf Kindervater, Geschäftsführer der Biopro Baden-Württemberg. „Allerdings müssen wir die Materialvielfalt auf ein ähnliches Niveau bringen, wie es für das Spritzgussverfahren der Fall ist.“ Mit diesem Ziel vor Augen werden im Projekt Bio Fab Net biobasierte Kunststoffe mit neuen Eigenschaften für den 3D-Druck im Fused-Deposition-Modeling (FDM)-Verfahren entwickelt und auf Basis öffentlicher Materialtests optimiert.

Lasern in der Medizintechnik

Auf der Medtec präsentiert Nanosystec, Groß-Umstadt, mit Versa Weld ein System zum Fügen transparenter Kunststoffe, das speziell für medizinische Produkte konzipiert ist. Dazu noch das Wuchtsystem Nano-Balancer für Turbinen und Impeller, das berührungslos Material abträgt, um kleinste Unwuchten auszugleichen. Das Material wird während der Unwuchtmessung mit einem gepulsten Laser abgetragen. Diese Methode reduziert die Bearbeitungszeit. Außerdem entfallen das Einsetzen kleiner Gewichte oder das Bohren von Löchern, um die Masse entsprechend zu justieren. Der Nano-Balancer arbeitet mit Standard-Mess-Systemen, welche den Betrag und die Winkelposition der Unwucht ermitteln. Das Werkstück wird ins Mess-System geladen und der Messvorgang gestartet. Nachdem Betrag und Winkel ermittelt sind, trägt der Laser so lange Material ab, bis das Werkstück perfekt gewuchtet ist. Während dieses Abtrages dreht sich das Werkstück mit unvermindeter Geschwindigkeit weiter.

Die Elektronik setzt die Messwerte von Betrag und der Winkelposition in Einwirkzeit für den Laser und Laserleistung um. Jedes Mal, wenn die Winkelposition mit der Unwucht durch den Strahlengang läuft, wird der Laser aktiviert und exakt an dieser Stelle wird Material abgetragen. Im Vergleich zu konventionellen Methoden ist dieses Verfahren schneller, da sich die Handhabung des Werkstücks auf das inte-grierte Mess- und Feinwuchtsystem reduziert. Außerdem kann der Laser das Material in unendlich feinen Inkrementen abtragen, sodass die Qualität des Abtrags erhöht wird. Das Wuchtsystem eignet sich für Fertigungslinien mit hohem Durchsatz. Rotoren, Impeller und andere rotierende Werkstücke, die aus Polycarbonat sind, können so sauber verarbeitet werden.

Da das Laserschweißen von Kunststoffen für wirtschaftliche und technologische Vorteile steht und sich bereits in vielen medizintechnischen Bereichen durchgesetzt hat, nutzt auch LPKF Laser & Electronics, Garbsen, die Messe um seine Laser Welding Systeme auf der Messe zu präsentieren. Gerade in der Medizintechnik kann das Laser-Kunststoffschweißen punkten, denn das Verfahren ist besonders hygienisch, partikelfrei und sicher. Die Precisionweld, ist ein präzises System speziell für das Schweißen feiner Mikrofluidik-Kanäle und Klar-Klar-Verbindungen. Der neu entwickelte Laserprozess Clearjoining ermöglicht das Schweißen von transparenten Kunststoffen ohne Zusatzstoffe.
Ob Ringmarkierung auf Injektionsnadeln, ob 2D-Code auf Implantaten oder ob hygienische Markierung auf hochsensiblem Kunststoff: Lasermarkierungen sind optimal für das Kennzeichnen medizinischer Produkte.

Aber: die Anforderungen in der Medizintechnik wachsen rasant. Immer komplexere Beschriftungsinhalte sind gefragt – nicht zuletzt durch die kürzlich in den USA eingeführte UDI-Richtlinie (Unique Device Identification), die auch nach Europa kommen wird. Umso wichtiger für die Hersteller, auch an die Wirtschaftlichkeit ihrer Produktionslinien zu denken. Vor diesem Hintergrund präsentiert der Laser-Spezialist Foba, Selmsdorf, seine Markierlösungen für die Medizinbranche. Dabei setzt das Unternehmen nicht nur auf reine Kennzeichnungslösungen. So stand auch ein dreistufiger, bildgebender Markierprozess im Fokus, der zu mehr Wirtschaftlichkeit beitragen soll. Schritt eins umfasst die Produktprüfung vor der Markierung, Schritt zwei die Laserkennzeichnung selbst und in Schritt drei können 2D- und andere Codes rückgelesen, Zeichen erkannt und geprüft (OCV, Optische Zeichenerkennung) und Markierungen nach der Kennzeichnung validiert werden.

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Über den Autor

Harald Wollstadt ist Chefredakteur Plastverarbeiter harald.wollstadt@huethig.de