Die manuelle Herstellung von Orthesen erfordert Zeit, besondere Fähigkeiten und viel Erfahrung. Im Laufe der Jahre wurden neue Technologien eingeführt, um bestimmte Teile der Erstellung von Orthesen zu automatisieren. Zum Beispiel werden CNC-Maschinen häufig für die Herstellung von Einlagen verwendet. Die dreiachsigen Maschinen können mit CAD-Software vorprogrammiert werden, um die Einlage durch Subtraktion von Material aus einem festen Block zu erstellen.
Der 3D-Druck, auch bekannt als additive Fertigung (AM) funktioniert genau umgekehrt. Die Orthese wird durch schichtweisen Aufbau der Orthese erstellt. Mit dem 3D-Druck werden die Konstruktionseinschränkungen in Bezug auf den Zugang zu Werkzeugen aufgehoben, und Geräte, die man mit CNC-Maschinen nie herstellen konnte , werden mit dem 3D-Druck zur Standardpraxis.
Warum revolutioniert der 3D-Druck die O&P-Branche so schnell?
1. Freiheit der Gestaltung
Bei der manuellen Fertigung oder beim Fräsen gibt es viele Einschränkungen für die Orthesengeometrie, die erstellt werden kann. Der Bau komplexer Formen mit weniger Komponenten ist möglicherweise nicht möglich, weil der Zugang zu den Werkzeugen eingeschränkt ist oder weil zusätzliche Geräte benötigt werden, um Material aus einem bestimmten Bereich zu entfernen. Mit dem 3D-Druck ist dies nicht mehr der Fall.
2. Automatisierung
Der 3D-Druck wird zunehmend automatisiert. Nach dem Start des 3D-Druckers kann dieser den gesamten Druckvorgang ohne Eingreifen des Benutzers abschließen. So können Sie über Nacht drucken, um die Produktionszeit zu beschleunigen. Außerdem können Teile des Prozesses wie die Ausrichtung des 3D-Modells, die Bestimmung der Druckeinstellungen und das Senden an den richtigen Drucker ebenfalls automatisiert werden.
3. Fehler minimieren
Mit dem 3D-Druck ist es möglich, die Anzahl der für die Herstellung von Orthesen erforderlichen Verfahren zu reduzieren, sodass ein kleineres Fenster für Fehler bleibt. Wenn das 3D-Modell optimal gestaltet ist und die Druckereinstellungen getestet und freigegeben sind, verläuft der Druck reibungslos und die Orthese muss nicht zusätzlich angepasst werden, um sich perfekt an den Körperteil des Patienten anzupassen.
4. Abfall reduzieren
Der beim 3D-Druck entstehende Materialabfall hängt von der Art der additiven Fertigung ab. Im Vergleich zu subtraktiven Techniken wie CNC-Maschinen fällt beim 3D-Druck viel weniger Materialabfall an. Der Abfall ist minimal, da Sie den Drucker nur mit der notwendigen Menge an Material beladen, die zum Bau der Orthese (und der Stützstruktur) benötigt wird. Außerdem ist es möglich, die meisten verwendeten Materialien zu recyceln. Die Abfalleffizienz des 3D-Drucks ist nicht nur ein ökologischer Vorteil. Die Reduzierung des Bedarfs an Rohmaterialien führt auch zu erheblichen Kosteneinsparungen.
Für O&P-Anwendungen gibt es verschiedene 3D-Drucktechniken:
- FDM (Fused Deposition Modelling), auch bekannt als FFF (Fused Filament Fabrication), basiert auf der thermischen Extrusion: Ein thermoplastisches Filament wird aufgeschmolzen und auf die Bauplattform gelegt. Schicht für Schicht entsteht das orthopädische Gerät.
- SLA (Stereolithographie) und DLP (Digital Light Processing) nutzen beide die Photopolymerisation. SLA war das erste erfundene additive Verfahren: Ein UV-Laserstrahl verfestigt ein flüssiges Harz.
- SLS (Selective Laser Sintering) ist eine 3D-Drucktechnologie, die das Laserschmelzen nutzt: Der Laserstrahl verschmilzt das pulverförmige Material schichtweise zu dem Objekt, es wird kein Träger gedruckt.
- Inkjet oder Binder Jetting ist wie SLS, aber statt das Pulverbett mit Laser- oder Elektronenstrahl zu verschmelzen, wird ein flüssiges Bindematerial selektiv in das Pulverbett getropft.
Im Laufe der Jahre sind wir zu Experten in der Verschmelzung der Bereiche Orthopädie und 3D-Technologie geworden und haben die Vor- und Nachteile der einzelnen 3D-Drucktechniken entdeckt. Das Verständnis dieser (Un-)Vorteile ist der Schlüssel zur Auswahl eines Druckers, der zu Ihrer Werkstatt passt. Wir haben beschlossen, all das Wissen, das wir während unserer F&E-Projekte gewonnen haben, in einer Reihe von Leitfäden mit Ihnen zu teilen. Weitere Informationen zu diesen Drucktechniken und sogar einige 3D-Drucker, die wir empfehlen, finden Sie in unserem Expertenratgeber zum 3D-Druck. Wenn Sie nach der Lektüre unseres Expertenleitfadens immer noch Probleme haben, zögern Sie nicht, uns anzusprechen.
Medizintechnikhersteller investieren heute mehr denn je in die 3D-Technologie, um die Fertigung von Orthesen und Prothesen zu optimieren. Sind Sie bereit, sich ihnen anzuschließen?
Die wichtigsten Merkmale, auf die Sie bei der Auswahl eines 3D-Druckers für O&P-Anwendungen achten sollten
1. Einfach zu bedienen und zu pflegen
Es kann schwierig sein zu verstehen, wie ein 3D-Drucker funktioniert, vor allem, wenn Sie ein Neuling auf dem Gebiet sind. Deshalb raten wir Ihnen, mit einem additiven Verfahren zu beginnen, das leichter zu verstehen und zu steuern ist, wie z. B. dem thermischen Extrusionsverfahren.
2. Vielseitig
Orthopädische Geräte werden aus verschiedenen Materialien hergestellt, um auf unterschiedliche Bedürfnisse zu reagieren. Daher ist es wichtig, dass der 3D-Drucker über eine breite Palette an funktionalen Biomaterialien verfügt, um mehrere Arten von Orthesen herzustellen: starre, halbstarre, flexible...
3. Zuverlässig
Sie möchten eine robuste Maschine, die für einen gleichmäßigen Betrieb über viele Stunden und ohne Ausfälle ausgelegt ist.
