FORSCHUNGSTHEMEN DER FAM

Produktions-, Werkstoff- und Vervahrenstechnik, Additive Fertigung


Projektvorhaben

Ink-Eye (geplanter Projektstart: 07.2019; F.O.M.)
3D-Polymerdruck von Brillengläsern

Die hohen Anforderungen an zu realisierende Transparenz und Formtreue verhindern bisher den Einsatz additiver Fertigung für optische Komponenten. Projektziel: Projektziel ist, am Beispiel von Brillengläsern, Polymere mit den benötigten Formtreuen (< 5 µm) und Rauheiten (< 5 nm ) sowie hoher Kratzfestigkeit zu drucken.

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LightTraum (geplanter Projektstart: 01.2020; F.O.M.)
Entwicklung der LightPLAS-Schichtchemie zur Adhäsionsreduzierung von humanen Zellen auf Traumaimplantaten

Bei der Versorgung von Knochenfrakturen verbleiben Implantate oft nur temporär im Körper. Ihre Entnahme wird jedoch aufgrund des Bewuchses durch z. B. Knochenzellen erschwert. Eine starke Zelladhäsion ist Ursache hoher OP-Risiken und Versorgungskosten. Die effektive Reduktion der Zellhaftung durch LightPLAS-Beschichtung des Implantats wurde demonstriert. Projektziel ist, verbleibende Nutzungs hürden durch Erhöhung der Prozesssicherheit abzubauen.

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TPE Schäumen (geplanter Projektstart: 10.2019; IKV)
Physikalisch geschäumtes TPE zur Erhöhung der Bauteilqualität mit medizinischem Flair

Als Weichkomponente bei Kunststoffformteilen werden thermoplastische Elastomere (TPE) eingesetzt. Je nach Typ können weiche TPE jedoch nur durch eine Anpassung der Rezeptur mit zusätzlicher Additivierung hergestellt werden. Ziel des Projektes ist die Einstellung mechanischen Eigenschaften der TPE Komponente durch die Verschäumung des Materials.

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Laufende Projekte


EFORMIN (02.2017-07.2019; IGF-Nr. 19307 BR; F.O.M.)
Einsatz von Formgedächtnisaktoren in minimalinvasiven chirurgischen Instrumenten

In der minimalinvasiven Chirurgie wird eine Vielzahl an Instrumenten eingesetzt, deren Ausrichtung und Bewegung meist rein mechanisch über Bowdenzüge oder Zug- und Druckstangen erfolgt. Die Limitierung der Bewegungsfreiheitsgrade oder eine mechanische Übersetzung verhindern die intuitive und feinfühlige Handhabung. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines multifunktionalen, minimalinvasiven Instruments mit verbesserter Handhabung.

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I3-Graft (04.2017-09.2019; IGF-Nr: 18774 BR; FKT)
Integrale Fertigung von maßgeschneiderten Implantaten für Aneurysmen

Die Behandlung krankhafter Erweiterungen von Gefäßen (Aneurysmen) erfolgt mit Stentgrafts. Die Gerüststruktur wird aktuell arbeitsintensiv und zeitaufwändig in Handarbeit eingenäht und verursacht hohe Implantatkosten. Im Projekt werden Lösungen für die geometrische Strukturausbildung integral gefertigter und komplexer patientenspezifischer Stentgraftsmittels simulationsgestützter Jacquard-Spulenschützen-Webtechnologie sowie eine modulare CAD-gestützte Prozesskette entwickelt.

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Mini-ProFoam (07.2017-08.2019; IGF-Nr. 19628 N; IKV)
Reduzierung der Verarbeitungstemperatur und Verbesserung der Fließfähigkeit von biodegradierbaren Kunststoffen bei der Verarbeitung im Mikrospritzgießen

Der limitierende Faktor bei der Funktionalisierung und Verbesserung von Implantaten aus resorbierbaren Kunststoffen sind die im großserientauglichen Spritzgießen auftretenden hohen Temperaturen. Sie verhindern die Integration von temperatursensiblen Wirkstoffen und die Verstärkung mit resorbierbaren Fasern. Ziel des Projekts ist die Verringerung der Temperaturbelastung und Verbesserung der Fließfähigkeit resorbierbarer Thermoplaste, um das Anwendungs spektrum in der Medizintechnik zu erhöhen.

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ODIN (09.2018-02.2021; IGF-Nr. 20302 N; F.O.M.)
Osseodisintegration enossaler Implantate mit biophysikalischen Methoden

Implantate können im menschlichen Knochen irreversibel festwachsen (Osseointegration). Zur Entfernung sind die Implantate herauszufräsen, was erhebliche Knochendefekte verursacht. Ziel dieses Projekts ist eine gewebeschonende, intentionelle Osseodisintegration.

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ValiData (07.2019-06.2020; IKV)
Entwicklung einer effizienten Methodik zur Validierung von Spritzgießprozessen am Beispiel der Medizintechnik

Der zeitliche Aufwand von der Produktidee zur Produktion ist in der Medizintechnik besonders hoch, da umfangreiche Versuche und Dokumentationen für die Prozessvalidierung erforderlich sind. Ein standardisiertes Vorgehen gibt es nicht. Ziel dieses Projektes ist es, die Validierung von Spritzgießprozessen bei der Einführung eines neuen Produkts und nach Prozessänderungen zu standardisieren und eine „Best Practice“ Methode zu etablieren.

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Abgeschlossene Projekte


Licht als Werkzeug (12.2013-09.2016;
IGF-Nr. 17957 N; F.O.M.)
Oberflächenfunktionalisierung zur Adhäsionsreduzierung von humanen Zellen auf Traumaimplantaten

Traumaimplantate werden bei der Versorgung von Frakturen eingesetzt und verbleiben nicht dauerhaft im Körper. Adhäsion von Knochen- und Gewebezellen führen häufig zu einer schmerz- und komplikationsreichen Implantatentnahme. Eine Reduzierung der Adhäsion verspricht daher Vorteile für den Patienten und den Operateur sowie geringere Operations- und Versorgungskosten. Ziel des Projektvorhabens ist die Reduzierung der Zelladhäsion beziehungsweise die Verhinderung der unerwünschten Zellanhaftung auf der Oberfläche von Traumaimplantaten aus medizinischem Edelstahl durch Laser-gestützte Oberflächenfunktionalisierung.

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