Mit dem Freeformer ist prädestiniert für die additive Fertigung in der Medizintechnik. Das offene System verarbeitet die gleichen Kunststoffgranulate wie beim Spritzgießen. Dazu zählen auch biokompatible, resorbierbare und sterilisierbare sowie FDA-zugelassene Originalmaterialien.
In der Medizintechnik ermöglicht das AKF-Verfahren unter anderem sehr anspruchsvolle Anwendungen, die so mit keinem anderen Verfahren machbar sind. Dank kontinuierlicher Weiterentwicklungen des Verfahrens und der Freeformer nähert sich Arburg mehr und mehr den individuellen Anforderungen der Humanmedizin an.
Resorbierbare Implantate
Ein herausragendes Beispiel für den Einsatz des AKF-Verfahrens in der Medizintechnik ist die Verarbeitung von Resomer LR 706 (Composite aus poly L-lactide-co-D,L-lactide und ß-TCP) der Firma Evonik zu Implantat-Platten, die bei Knochenbrüchen direkt in den Körper eingesetzt werden. Dazu wird ein Freeformer 200-3X mit zwei besonders verschleißfesten Austragseinheiten eingesetzt. Denn das dem menschlichen Knochen nachempfundene Polymer-Composite enthält 30 Prozent keramische Zusätze, sogenanntes ß-TCP. Das Bauteil ist dadurch stabiler und gibt zudem Calcium ab, um den Knochenaufbau zu fördern. Nach vorgegebener Zeit löst sich das Implantat vollständig auf.
Funktionsbauteile für die Medizintechnik
Auch resorbierbare Schädel-, Wangen- und Fingerknochen aus medizinischem PLLA (Purasorb PL18, Resomer LR 708) haben den Vorteil, nach der Heilung nicht operativ entfernt werden zu müssen. Zudem kann das Kunststoffgranulat z. B. mit entzündungshemmenden Wirkstoffen beladen werden, um Abstoßungsreaktionen zu minimieren. Damit sich das Material zum richtigen Zeitpunkt im Körper auflöst, ist die Auswahl des Materialtyps von großer Bedeutung. Darüber hinaus werden auch Dauerimplantate z. B. aus PCU (Bionate) im AKF-Verfahren hergestellt. Sie eignen sich etwa für den Einsatz im Wirbelsäulen-Bereich.
Medizinische Hilfsmittel
Aber nicht nur im Körper finden additiv gefertigte Funktionsbauteile ein wachsendes Anwendungsfeld. Auch für medizintechnische Geräte und Hilfsmittel ist das AKF-Verfahren prädestiniert. So verarbeitet der Freeformer z. B. medizinisch zugelassenen SEBS (Cawiton PR13576) mit einer Härte von 28 Shore A. Das sehr weiche Material ist dicht und reißfest und eignet sich z. B. für die Fertigung funktionsfähiger Faltenbälge. Ein weiteres typisches Beispiel sind Sägeschablonen aus PA, die als individualisierte Operationshilfen Verwendung finden. Wohin es in Zukunft geht, zeigen z. B. flexible und elektrisch leitfähige Dehnmess-Streifen. Diese bestehen aus weichem TPU-Material (Desmopan) mit Carbon-Anteilen und eingelegter LED. Das mit dem Freeformer gefertigte Zwei-Komponenten-Funktionsbauteil ist flexibel und gleichzeitig elektrisch leitfähig. Je nach Dehnung und damit elektrischem Widerstand leuchtet die LED verschieden hell auf. Ein praktisches Einsatzgebiet solcher Dehn-Mess-Streifen ist in der Physiotherapie zu finden. Sie könnten z. B. ein akustisches Signal abgeben, sobald ein verletzter Arm oder operiertes Knie zu stark über- oder unterstreckt wird
Weiteres Potenzial bieten Tabletten mit individuell angepasster Wirkstoffmenge. Interessant ist in diesem Zusammenhang auch eine Zwei-Komponenten-Version: Indem sich die äußere Tablettenschicht schneller auflöst als die innere, lassen sich zwei Inhaltstoffe, die zeitversetzt wirken sollen, dennoch gleichzeitig verabreichen.
Freeformer sind reinraumtauglich
Alle Freeformer sind mit einigen kleineren Anpassungen für den Einsatz im Reinraum geeignet. Sie arbeiten emissionsarm und nahezu staubfrei und ihr Bauraum ist generell in Edelstahl ausgeführt. Eine optionale Robot-Schnittstelle ermöglicht eine Automatisierung der additiven Fertigung und die Integration des Freeformers in IT-vernetzte Fertigungslinien. Die Prozessqualität lässt sich zuverlässig dokumentieren und die Bauteile bei Bedarf eindeutig rückverfolgen.
