Neue Materialien und Fertigungsverfahrenin der Medizintechnik

Dr. Thomas Ebel

GKSS Forschungszentrum Geesthacht GmbH

Abteilung Pulvertechnologieim Institut für Werkstoffforschung

Aktuelle Forschung und Entwicklung

Funktionalisierung und Funktionsoptimierung von Werkstoffen und Produkten

Entwicklung von neuen Verfahren zur kostengünstigen Herstellung von geometrisch- und/oder materialoptimierten Bauteilen

Entwicklung von neuen Werkstoffen mit Multifunktionalität

Metallpulver-Spritzgießen (MIM)

Polymerforschung

Metallpulver-Spritzgießen MIMMetal Injection Moulding

Drehen

Fräsen

Prägen

ReinigenBohren

Konventionelle Herstellung („spanend“)

Spritzgießen Sintern

Mischen mit Binder

EntbindernMetallpulver

MIM-Verfahren

Metallstab

Metallpulver-Spritzgießen MIMMetal Injection Moulding

Vorteile

• Kostengünstige Fertigung von geometrisch-komplexen Bauteilen

• Große Freiheit in der Formgebung

• Sehr hohe Materialausnutzung (Ressourcen schonend)

• Sonderwerkstoffe sind verarbeitbar

• Absolute Reinheit der Produkte

• Möglichkeit zur Fertigung gezielt poröser Bauteile

Nachteile

• Relativ hohe Kosten der Spritzgießform Stückzahlen von ca. 10.000 notwendig

• Geringe Flexibilität bei Geometrieänderungen

Kommerzielle AnwendungMIM von Titan

Firma TiJet Medizintechnik GmbH, Kiel

• Entwicklung von Biomaterialien

• Untersuchung ihrer Wechselwirkungen mit physiologischer Umgebung

• Technologie zur Herstellung von Formkörpern

• präklinische Anwendungsentwicklung

Zentrum für Biomaterialentwicklung

cell-containingbioreactorsfor artificial

organ support

Biomaterialien für die Regenerative Medizin

Extracorporal Systems Tissue Engineering

scaffold systems with long-term stability

extracorporal blood detoxification

biodegradablescaffolds

Lendlein, A.; Jiang, H.; Jünger,O.;Langer, R.; Nature 2005, 434, 879-882.

thermisch-induziert licht-induziert

Polymersysteme mit Formgedächtniseffekt

magnetisch-induziert

Mohr, R.; Kratz, K.; Weigel, T.; Lucka-Gabor, M.; Moneke, M.; Lendlein, A.; PNAS 2006, 103(10), 3540–3545.Alteheld, A.; Feng, Y.; Kelch, S.;

Lendlein, A. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 2-6.

Magnetisch-induzierterFormgedächtniseffekt

R. Mohr, K. Kratz, T. Weigel, M. Lucka-Gabor, M. Moneke, A. Lendlein; PNAS, 2006, 103 (10), 3540–3545.

Zusammenfassung

• Neue Materialien in Verbindung mit neuen Herstellverfahren

• Input durch den und Zusammenarbeit mit dem Anwender

Sprechen Sie uns an!

Themen der Forschung

• Funktionsbehaftete Materialien und Oberflächen

• Produktverbesserung bei gleichzeitiger Kostenreduzierung