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      Großformatiger 3D-Drucker eröffnet neue Einsatzmöglichkeiten in der
                                 Medizintechnik

   3D Druck PICCO's World(fb-September 2015) Der 3D-Druck hat sich schon in
   vielen medizinischen Bereichen bewährt. Allerdings sind die möglichen
   Dimensionen der gedruckten Objekte durch die Größe der gängigen Drucker
   eingeschränkt. Um hier mehr Flexibilität zu gewinnen, wurde der DeltaTower
   entwickelt, der in Deutschland exklusiv beim Druck-Experten PICCOs 3D
   World angeboten wird.

    

   Die ungewöhnliche Rahmenkonstruktion des DeltaTower erlaubt einen deutlich
   höheren Bauraum als bisher, wodurch Objekte von bis zu 110 cm Höhe und 55
   cm im Durchmesser gefertigt werden können. So lassen sich selbst lange
   Schienen oder Prothesen in einem Stück realisieren. Als Werkstoff können
   je nach Anwendung unterschiedliche Materialen eingesetzt werden – bis hin
   zu biokompatiblen Polyactiden (PLA). Verwendet wird die neue Technik
   beispielsweise vom Medizinproduktehersteller medi.

   „Wir benötigen in der Entwicklungsphase von neuen Produkten immer wieder
   einzelne Teile, die aus Kostengründen nicht konventionell gefertigt werden
   können. Deshalb setzen wir 3D-Druck bei uns im Haus in verschiedenen
   Bereichen ein“, berichtet Patrick Bauer aus dem Bereich Forschung &
   Entwicklung bei der medi GmbH & Co. KG. Das Unternehmen bietet
   unterschiedliche medizinische Hilfsmittel an, die unter anderem in der
   Phlebologie, der Orthopädie und der Prothetik zum Einsatz kommen. „Da wir
   häufiger Komponenten von einem Meter Höhe brauchen, ist der DeltaTower
   ideal.“

   Im Gegensatz zum klassischen 3D-Drucker, der mit einem Schienensystem in
   X-, Y-, und Z-Achse arbeitet, nutzt diese Lösung drei
   Präzisionslinearführungen und sechs Halterungsarme, um das sogenannte
   Hotend, den Druckkopf mit der heißen Düse, zu bewegen. Die Arme werden
   über Riementriebe gesteuert und verfahren die Druckeinheit dreidimensional
   im Raum, wodurch das zu druckende Objekt während des gesamten Prozesses
   fest auf dem Druckbett stehen bleiben kann. „Auf diese Weise werden
   Schwingungen, wie sie bei sich bewegenden Druckbetten entstehen, vermieden
   und es wird möglich, insgesamt höhere Objekte exakt zu drucken“, erklärt
   Joachim Schmidt, Geschäftsführer der PICCO’s 3D World GmbH, die den
   DeltaTower in Deutschland vertreibt und betreut. Mit den Modellen L und L
   Dual lassen sich so Werkstücke mit bis zu 110 cm Höhe und einer Fläche von
   55 x 55 cm fertigen. Das jüngste Modell der Reihe, das auf der
   diesjährigen Euromold vorgestellt wird, bietet sogar 65 x 65 cm Bauraum im
   Querschnitt. Außerdem ist der Druckvorgang dank der besonderen Aufhängung
   des Druckkopfs sehr geräuscharm.

    

   Einfache Installation und Nutzung

   Um eine möglichst hohe Präzision und Lebensdauer zu erreichen, besteht der
   Drucker-Turm aus exakt gefrästen Aluminium-Teilen, die einzeln von Hand
   überprüft und auf ihre Funktion getestet werden. Über der Bodenplatte ist
   das Heizbett eingebracht, dessen Temperatur konstant geregelt wird,
   wodurch eine stabile Fixierung des Druckobjekts sichergestellt wird, ohne
   es zu beschädigen. Dies ist notwendig, um ein Verrutschen während des
   Prozesses zu verhindern. Die Einrichtung ist vergleichsweise einfach, da
   ein Tastsensor automatisch die Kalibrierung und ebene Ausrichtung der
   Grundfläche übernimmt. Der Benutzer muss lediglich die Z-Höhe manuell
   einstellen. Für optimale Ergebnisse sollte zudem beim ersten Aufbau
   mithilfe der integrierten Schraubfüße für eine waagerechte Aufstellung
   gesorgt werden.

   Der 3D-Druck selbst erfolgt anhand von Objekt-Modellen, die in der Regel
   per CAD erstellt und in das gängige STL-Format exportiert werden. Diese
   Daten werden von der entsprechenden Software in einzelne Koordinaten
   aufgelöst, die der Druckkopf später abfahren muss. Für den Druck wird die
   ausgewählte Datei einfach per USB von einem Computer oder per TCP/IP
   10/100-Schnittstelle übertragen. Selbst ein Speichermedium reicht dafür
   aus, da der DeltaTower auch über ein internes LCD-Panel und ein
   Dreh-Klick-Rad direkt am Gerät bedient werden kann. Über das Display hat
   der Bediener zudem alle wichtigen Parameter im Blick und kann jederzeit
   die Temperaturen des Druckers kontrollieren.

    

   Kostengünstiges Fertigen mit verschiedenen Materialien

   Gedruckt wird per Fused Deposition Modelling-Verfahren (FDM), das heißt,
   ein Filament des gewünschten Werkstoffs wird bei bis zu 295 °C
   aufgeschmolzen und über eine Düse schichtweise aufgetragen, um das Objekt
   aufzubauen. Die Düsen der verschiedenen DeltaTower-Modelle – Single wie
   Dual – haben Durchmesser von 0,35 mm bis zu 0,9 mm, einschließlich einer
   Duschbrause mit 7 x 0,40 mm für den schnellen 3D-Druck. Alternativ gibt es
   Düsen in weiteren Durchmessern, die unkompliziert getauscht werden können.
   Als Druckmaterial stehen verschiedene Stoffe zur Auswahl, darunter gängige
   Kunststoffe wie PA, ABS und PETG, aber auch medizinisch besonders
   interessante Werkstoffe wie Keramik oder das biokompatible und abbaubare
   PLA. „Die Haltbarkeit der damit hergestellten Teile ist je nach Material
   und Konstruktion gut bis sehr gut“, so Bauer.

   Die Dicke der aufgetragenen Schicht lässt sich je nach Anspruch regeln,
   von 0,05 mm für feine Details bis 0,5 mm für höhere Stabilität oder
   Produktionsgeschwindigkeit. Die Druckdauer richtet sich nach diesen
   Anforderungen an die Auflösung sowie nach der Größe und dem Material. „Man
   muss einige Versuche durchführen und Erfahrungen sammeln, bis man ein
   gutes Ergebnis erhält. Trotzdem ergibt sich insgesamt eine Erhöhung der
   Geschwindigkeit bei der Konzeption von neuen Produkten“, fasst der
   Entwickler bei medi zusammen. „Außerdem bietet das FDM-Verfahren die
   kostengünstigsten Drucke, weshalb wir uns für diese Technik entschieden
   haben.“ Durch diese einfache Methodik – Fertigung direkt nach Modell ohne
   Nacharbeiten oder viel Abfall – lassen sich selbst kleine Stückzahlen bis
   hin zu Prototypen oder Nullserien wirtschaftlich herstellen, was
   beispielsweise auch patientenspezifische Anfertigungen erlaubt.

   (weitere Informationen im Internet: www.piccos-3d-world.com)

    

   Über PICCO’s 3D World

   Die PICCO’s 3D World GmbH mit Sitz in Deggendorf wurde im Juli 2014
   gegründet und ist spezialisiert auf den Vertrieb von 3D-Druckern sowie auf
   3D-Druckdienstleistungen für Kunden unterschiedlicher Branchen. Mit 26
   Druckern verfügt das Unternehmen bundesweit über eines der größten
   3D-Druckzentren. Dabei spezialisiert sich PICCO’s 3D World nicht auf
   bestimmte Hersteller oder Druckverfahren, wodurch die Experten für jede
   Anwendung den jeweils geeignetsten Drucker empfehlen können. Durch seine
   Zusammenarbeit mit Firmen aus verschiedensten Bereichen vom Möbeldesign
   bis zur Medizintechnik hat das Unternehmen einen großen Erfahrungsschatz
   hinsichtlich der Machbarkeit im 3D-Druck. Zudem ist es dank seiner
   Kooperation mit Hochschulen auch über neuste Entwicklungen immer
   informiert. Daneben vermietet PICCO’s 3D World auch eine mobile
   Photogrammetriekabine, mit der sich Ganzkörperbilder für 3D-Selfies
   erstellen lassen.

    

   Über medi – das Unternehmen

   medi ist mit Produkten und Versorgungskonzepten einer der führenden
   Hersteller medizinischer Hilfsmittel. Weltweit leisten rund 2.200
   Mitarbeiter einen maßgeblichen Beitrag, dass Menschen sich besser fühlen.
   Die Leistungspalette umfasst medizinische Kompressionsstrümpfe, Bandagen,
   Orthesen, Thromboseprophylaxestrümpfe, Kompressionsbekleidung, Passteile
   für Beinprothesen sowie Schuhe und Schuh-Einlagen. Darüber hinaus fließen
   mehr als 60 Jahre Erfahrung im Bereich der Kompressionstechnologie in die
   Entwicklung von Sport- und Fashion-Produkten der Marken CEP und ITEM m6.
   Das Unternehmen liefert mit einem weltweiten Netzwerk aus Distributeuren
   und eigenen Niederlassungen in über 90 Länder der Welt.

    

    

   Quelle Text/Bild: PICCO’s 3D World, Pressebüro ABOPR München

   BU: Mit 3D-Druck lassen sich heute auch komplexe und kleinteilige Formen
   schnell und wirtschaftlich realisieren. Bei größeren Objekten allerdings
   stoßen gängige Drucker schnell an ihre Platzgrenzen, auch beeinträchtigen
   Schwingungen mit zunehmender Höhe die Präzision.

    

   

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