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2-2017

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Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement

Produktion Bild 5: Frank

Produktion Bild 5: Frank Reinauer und Michael Hauschel, Leiter Laserabteilung, besprechen den Bauprozess an einer M2 cusing von Concept Laser (v. l. n. r.) Bild 6: Hohe Sicherheit bei der Verarbeitung von reaktiven Materialien: Michael Hauschel, Leiter Laserabteilung, an einer M2 cusing von Concept Laser das CE-Zeichen erarbeitet werden. Darüber hinaus sind die DIN- Norm 13485 und die FDA-Richtlinien der US-amerikanischen Food and Drug Administration zu beachten. „Je nach Land gibt es dann noch Sondervorschriften. Basis sind auch die Ausführungen des Medizinproduktegesetzes bzw. der MDR, Medical Devices Regulation. Daneben gibt es natürlich auch Auditierungen von Behörden, die uns abgefordert werden. Allerdings ist dies, wenn man diesen Weg erst mal durchschritten hat, auch ein gewaltiges Knowhow für uns als Hersteller und damit ein entscheidender Wettbewerbsvorteil.“ Titan als Benchmark: Implantate nach Maß Es zeigte sich sehr schnell nach dem Anlaufen des 3D-Metalldrucks, dass für die Titan-Osteosynthese das Laserschmelzen das Verfahren der Wahl war. Nun sind selbst großflächige, geometrisch komplexe Rekonstruktionen möglich. Zusätzlich kann die Geometriefreiheit auch auf bestimmte ästhetische Anforderungen eingehen. Für den Chirurgen geht es nicht ausschließlich um die Wiederherstellung der Funktionalität, sondern immer auch um Ästhetik. Die Teile verfügen über eine hohe Festigkeit, und das Material ist biokompatibel. Selbst Allergiker nehmen Titan hervorragend an. Frank Reinauer: „Unter zahlreichen Aspekten sehen wir Titan als Benchmark in der Implantat technik.“ Die additive Fertigung mit Metall bietet zudem die Möglichkeit, bestimmte partielle Oberflächenrauheiten des Implantats herzustellen, sodass es an den Rändern des Implantats sehr schnell mit dem Knochen zusammenwachsen kann. Frank Reinauer: „Noch ein weiterer sehr wichtiger Aspekt spricht für additiv hergestellte Titanimplantate - das ist die patientenspezifische Geometrie und Passgenauigkeit. Dies bedeutet letztlich ein hohes Maß an Funktionalität.“ Der Chirurg kann sich, mit bildgebenden Verfahren wie CT (Computertomografie) oder MRT (Magnetresonanztomografie), auf die spezifische Anatomie eines einzelnen Patienten einstellen. Diese Daten bereiten die Ingenieure der Karl Leibinger Medizintechnik zu STL-Daten auf, die als Ausgangsdaten für 3D-Konstruktion und Fertigung auf einer M2 cusing von Concept Laser dienen. Fertigung von lasergeschmolzenen Individual-Implantaten Bei Karl Leibinger kann man von einer digitalen Prozesskette sprechen. Der Bauteileaufbau auf der M2 cusing erfolgt sehr zeitnah, und selbst großflächige Teile finden im Bauraum von 250 x 250 x 280 mm (x, y, z) Platz. Die M2 cusing ist gemäß ATEX- Richtlinien konstruiert und ermöglicht somit eine sichere Verarbeitung von reaktiven Werkstoffen wie Titan oder Titanlegierungen. Frank Reinauer: „Concept Laser hat sicherlich bei der Verarbeitung von reaktiven Materialien in puncto Sicherheit und durch ein kontaminationsfreies Konzept Maßstäbe in der Fertigung additiver Bauteile gesetzt.“ Wie alle Maschinenlösungen von Concept Laser verfügt auch die M2 cusing aus Gründen der Bedienerfreundlichkeit und Sicherheit auch über eine räumliche Trennung von Prozesskammer und Handhabungsbereich. Sie ist robust und für den 3-Schicht-Betrieb geeignet. Nach dem Bauteileaufbau werden die Teile zum Spannungsabbau wärme behandelt und in einem Reinraum der Klasse 7 sterilisiert und verpackt. Nachfrage wächst Die Anwendung dieser Implantate expandiert. Derzeit sind weltweit mehr als 20 Ingenieure damit beschäftigt, Aufträge der Kliniken abzuarbeiten. Die Karl Leibinger Medizintechnik bietet Chirurgen ein transparentes Auftragsdurchlaufsystem an. Es handelt sich um eine webbasierte Plattform, die über eine APP gesteuert wird. Auf der Klinikseite definiert der Chirurg Patientendaten, Geometriewünsche und OP-Termin. Neben den patientenspezifischen Implantaten können auf dieser Seite auch anatomische Modelle für die optimale präoperative Planung angefordert werden. Oft geht es auch noch um Sonderwünsche in der Konstruktion, etwa beim Entfernen eines Tumors, die großflächiger geplant werden müssen. Für komplizierte Eingriffe bietet die Karl Leibinger Medizintechnik dann auch einen kompletten Implantatbausatz an, der in einer OP sehr passgenau und schnell verbaut werden kann. Vor der Entscheidung zu fertigen, sieht der Arzt einen Konstruktionsentwurf und ein preisliches Angebot. Additiv hergestellte Implantate können so binnen einer Woche für eine OP geleifert werden. Die spezifische Geometrie und Passgenauigkeit sind bei der OP entscheidend, denn sie verkürzen die OP-Zeit, senken das OP-Risiko, und der Chirurg kann sich auf den eigentlichen Eingriff konzentrieren. Der Patient profitiert durch eine sichere OP und eine schnellere Genesung. Concept Laser GmbH www.concept-laser.de 16 meditronic-journal 2/2017

Produktion Fertigteile-Handlingsystem für Werkzeugmaschinen zur SPC-Kontrolle Der automatische Werkstückspeicher DepotMax bietet für das Teilehandling nach der Zerspanung in Zeiten von kleiner werdenden Losgrößen und wachsender Kundensensitivität auf Beschädigungen sowie die Rückverfolgbarkeit neue Möglichkeiten. sich hierbei um einen innovativen, zum Patent angemeldeten Speicherturm, der die Werkstücke vom Wegführband der Werkzeugmaschine abholt und in kleinen Kästchen ablegt. In diesen können die Teile unbeschadet und rückverfolgbar über mehrere Produktionsstunden gespeichert werden. Der DepotMax ermöglicht damit eine mannlose Produktion ohne Zeitverluste in der Werkzeugmaschine über viele Stunden. Den DepotMax Fertigteilespeicher gibt es in verschiedenen Ausführungen, abgestimmt auf das Teilespektrum und die Kapazitätsanforderungen des Kunden. Der Platzbedarf des DepotMax ist mit einem Durchmesser von 1000 mm (Version groß) oder 600 mm (Version klein) sehr gering. Kurze Rüstzeit Entladen wird der DepotMax auch sehr schnell und einfach. Dazu werden ganze Blechsegmente mit den Werkstücken in einen mobilen Speicherwagen gesteckt. Aus dem Speicherwagen können dann gleich neue leere Segmente entnommen und in den DepotMax eingehängt werden. Dadurch ist die Rüstzeit auf wenige Minuten begrenzt und die Maschine verliert kaum wertvolle Produktionszeit. Der Speicherwagen wird dann zur nächsten Produktionsstufe, zum Beispiel einer Waschanlage geschoben um die Teile dort zu reinigen. Der Teilespeicher DepotMax sichert die zertifizierte Rückverfolgbarkeit der Werkstücke im Sinne einer statistischen Prozesskontrolle (SPC) und ist daher für Unternehmen die medizintechnische Produkte herstellen eine preisgünstige Alternative zum Roboterhandling. Vertrieb und Service für den DepotMax in Deutschland erfolgt durch die MAW Werkzeugmaschinen GmbH. MAW Werkzeugmaschinen GmbH www.maw-gmbh.de Werkstückspeicher DepotMax Am Ausgang von CNC gesteuerten Dreh- oder Dreh-Fräsmaschinen, gleich welcher Type, befinden sich meist Wegführbänder, welches die fertigen Werkstücke aus der Maschine schleusen. Anschließend fällt das gefertigte Bauteil oft als Schüttgut in eine Kiste. Um die Fallhöhe zu dämpfen wird diese auch gerne mit Öl gefüllt. Als Alternative hierzu werden bei empfindlichen Teilen oft Robotersysteme eingesetzt, welche die Teile direkt aus der Maschine entnehmen. Diese haben zwar den Vorteil einer mannlosen Produktion, erhöhen aber auch deutlich die Produktionskosten durch hohe Anschaffungskosten und Taktzeitreduktion der automatisierten Maschine. Eine Lösung bietet mit dem neuen Werkstückspeicher Depot- Max der MECHA AG. Es handelt meditronic-journal 2/2017 17

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© beam-Verlag Dipl.-Ing. Reinhard Birchel