Methodische Entwicklung einer modularen Lasersintermaschine zur Herstellung von bioresorbierbaren Implantatmatrizen

Zusammenfassung

In den vergangenen Jahren hat sich das Lasersintern im Bereich der medizintechnischen Forschung als aussichtsreiches AM-Verfahren zur zeitnahen Herstellung von patientenspezifischen Implantaten mit entsprechender Bioaktivität etabliert. Aufgrund mangelnder Prozesssteuerbarkeit und zu großer Bauvolumina kommerzieller Lasersintermaschinen wird diesbezüglich am Fachgebiet Methoden der Produktentwicklung und Mechatronik in Zusammenarbeit mit dem Fachgebiet Keramische Werkstoffe und dem 3D-Labor der Technischen Universität Berlin eine modulare Lasersintermaschine neuentwickelt, die in Zukunft zur Fertigung von Implantatmatrizen aus bioresorbierbareren Polymeren verwendet werden soll. Ein kleiner Bauraum, hohe Fertigungsgenauigkeit, parametrische Steuerung und die Möglichkeit der Integration geeigneter Sensorik waren die Hauptanforderungen an die Forschungsmaschine. Die Prozesskammer ist durch die Verwendung FDA-konformer Werkstoffe für die Fertigung von Medizinprodukten unter inerter Gasatmosphäre geeignet. Der im Rahmen der Konzipierungsphase erarbeitete Modularisierungsansatz unterteilt die Lasersintermaschine in Maschinengestell, Baustempel-, Pulverzuführ-, Pulverauftrags-, Prozessgas-, Heiz- und Lasermodul. Im Rahmen der materialspezifischen Prozessentwicklung wird das Lasermodul mit entsprechenden Spezifikationen ergänzt.