Forum Medizin-, Zahn- & Orthopädietechnik

DIENSTAG, 05. Mai 2020

Ort: CongressCenter, EG, Raum Carl Zeiss links

 
 
 
 
08:30 - 09:30
Check-In
09:30 - 09:45
Begrüßung Carl-Zeiss Saal
09:45 - 10:15

tba

Keynote 1 - Ferrari
Davide Abate & Giovanni Bulgarelli | Ferrari
10:30 - 11:15

Das etablierte Einsatzgebiet von additiv gefertigten Bauteilen aus Metall- und Polymerwerkstoffen hat sich in den letzten Jahren von den durch Einzel- oder Kleinserie geprägten Industriezweigen wie der Luft-und Raumfahrt auf die sich durch Großserienfertigung auszeichnenden Branchen wie dem Automobilbau erweitert. Insbesondere im Bereich der Sport- und Supersportwagen kommt die Technologie immer stärker zum Einsatz, sodass profitable Stückzahlen im Bereich von jährlich 5.000 Einheiten im Automobilbau erreicht werden. Dies ist zum einen durch cleveres, auf Kostenoptimierung getrimmtes Design und dem damit verbundenen herausragenden Leichtbaupotenzial, zum anderen aber auch der zunehmenden Stabilisierung und Optimierung der Fertigungsprozesse geschuldet. Aktuelle Entwicklungen geben einen Einblick welche Potentiale sich im Automobilbereich heben lassen.

Dieser Vortrag zeigt anhand von Beispielen und Projekten auf, wie die Herausforderungen der Technologie angegangen werden können um zu einer profitablen Serienproduktion in der Automobilbranche zu gelangen.

Keynote 2 - Fraunhofer
Prof. Dr.-Ing. Claus Emmelmann | Fraunhofer IAPT

 

 

11:15 - 12:00

Additive Fertigung, kurz AM, nimmt zunehmend eine Schlüsselfunktion quer durch alle Unternehmensgrößen und Industriebereiche ein. Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig und hängen nicht zuletzt von den unterschiedlichen konzerninternen Anforderungen sowie der zu berücksichtigenden Normengrundlage des jeweiligen Industriezweiges ab.

Die Schienenfahrzeugindustrie gleicht in vielen Anwendungsfällen einer industriellen Fertigung mit Manufakturcharakter. In diesem Vortrag wird anhand von Praxisbeispielen aufgezeigt, wie in diesem Spannungsfeld die Stärken von AM eingesetzt und aus Prototypen zur Designvalidierung Serienbauteile werden können. Fokussiert wird weiterhin, welche Chancen entstehenkönnen, wenn von Beginn an additive gedacht wird und entsprechende Designrichtlinien berücksichtigt werden.

Ein letzter, aber bedeutender AM Anwendungsbereich resultiert aus dem Alter vieler Schienenfahrzeuge von bis 50-60 Jahren: Service, Obleszenz (nicht mehr verfügbare) und überarbeitete Bauteile. Durch den Einsatz von AM kann hier schnell auf zuvor genannte Probleme reagiert werden und das bei Losgröße 1.

Keynote - Bombardier
André Bialoscek | Bombardier Transportation

After graduating his Master of Enginnering in mechanical engineering and renewable energy studies in Berlin, André Bialoscek has been working for Bombardier Transportation in various positions and functions since 2011.

Since 2018 he is Head of Vehicle Physical Integration as part of the New Vehicle Construction branch at Bombardier’s site in Hennigsdorf and the main tasks is delivering final products to clients. The responsibility includes cab-interior and exterior rail parts as well as electrical and piping integration to be able to provide the best possible final vehicle to customers.

Based on that and to speed up the production of rail parts, specifically customized parts he is working with Additive Manufacturing for new trains, service and obsolescence topics.

12:00 - 13:30
Mittagspause & Besuch der Fachmesse
Session 1
14:00 - 14:30

An Hand von einigen Fallbeispielen soll der Workflow vom Scan, oder bildgebenden Verfahren wie CT/MRT/DVD über die digitale Weiterverarbeitung bis zum Druck der fertigen Versorgung aufgezeigt werden.

Es werden verschiedene Softwarelösungen aufgezeigt, sowie diverse Materialien vorgestellt, mit denen Medizinprodukte hergestellt werden können.

Seit nunmehr 6 Jahren entstehen bei der IFA3D Medical Solutions GmbH täglich Sonderlösungen im Bereich Medizin, sowohl in der Human-, wie auch in der Veterinärmedizin die mit klassischen Fertigungsmethoden nicht herstellbar sind.
Grenzübergreifend können Versorgungen hergestellt werden, ohne dass hierfür die Patienten vor Ort erscheinen müssen, da die Scandaten weltweit transformierbar sind.

Ebenso kann das Postprocessing an dezentraler Stelle erfolgen, somit kann die Effektivität gesteigert werden und Synergieeffekte in der Fertigung genutzt werden.

Herr Andreas Velten | IFA3D Medical Solutions GmbH

 

 

14:30 - 15:00

Dem Gartner Report zufolge (https://www.gartner.com/en/documents/3881825/hype-cycle-for-3d-printing-2018) wächst der medizinische 3D Druck auch 2020 stark – trotz streng regulierter Zulassungsmethoden und neuer EU-weiter Regularien wie MDR.  3D-Druck beinhaltet im wesentlichen drei Aspekte, die im medizinischen Bereich berücksichtigt werden müssen: Software, Drucker-Hardware und zugelassene Materialien.

Während Software zur Segmentierung und Planung in Kliniken heute schon im Workflow etabliert ist, sind 3D-Drucker verhältnismäßig selten zu finden. Dies liegt neben den Anforderungen an Qualitätsmanagement auch an mangelnder Praktikabilität der Drucker bzw. fehlender klinischer Relevant bei den zu verarbeitenden Materialien. Zudem stellt das finanzielle Investment eine Hemmschwelle dar.

Filament-basierte Drucker, die PEEK und resorbierbare Polymere verarbeiten überbrücken diese Eintrittsbarrieren und erlauben sowohl Medizintechnik-Firmen als auch Kliniken in den medizinischen 3D-Druck einzusteigen.  Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften von Implantaten, OP-Schablonen und Instrumenten können dank neuer Verarbeitungs-Parameter erfüllt werden. Sowohl Serien-Bauteile als auch patientenspezifische Implantate und Tools können heute mit klinisch zugelassenen Materialien on demand gefertigt werden.
Da insbesondere resorbierbare Materialien Reinraum-Qualität im Bauraum des Druckers erfordern, erfüllt die aktuelle Generation von Filament-Druckern auch diese Anforderung mit Reinraum Klasse 7 nach ISO Norm.

Zusammenfassung: Eintrittsbarrieren für den 3D-Druck im Krankenhaus wurden deutlich nach unten verschoben und Filament-Druck von PEEK und resorbierbaren Materialien wurde auf ein industriell hochwertiges Level gehoben.

Herr Martin Herzmann | Kumovis GmbH München

 

 

15:00 - 15:30
Kaffeepause
15:30 - 16:00

Unterschenkelorthesen werden stets individuell vom Orthopädietechniker an den Patienten angepasst. Dieser Vorgang ist jedoch nach aktuellem Stand sehr zeitaufwendig, erfordert höchstpräzise Arbeit des Technikers und die am Ende des Herstellungsprozesses stehende Orthese ist nicht ausreichend reproduzierbar. Mit diesem Beitrag soll neben einer digitalen Prozesskette zur Herstellung und Reproduzierbarkeit individueller Unterschenkelorthesen vor allem die Konstruktion und Auslegung der Bewegungselemente für die Unterschenkelorthese vorgestellt werden. Im Fokus stehen aktuell die methodische und konstruktive Entwicklung von anpassbaren Bewegungselementen, deren wissensbasierte Auswahl und Anpassung durch Neuronale Netze sowie deren Integration in die Gesamtprozesskette.  

Das Gesamtziel ist die konstruktive und methodische Entwicklung von parametrisierbaren Bewegungselementen, welche unter der patientenindividualisierten Last-Anforderung mit einer definierten Steifigkeit ausgelegt werden können. Grundlage dafür ist ein generisches Geometriemodell der Bewegungslemente sowie die Nutzung eines Neuronalen Netzes zur Dimensionierung von Bewegungselementen. Die Bewegungslemente optimieren die Orthese hinsichtlich einer höheren Beweglichkeit, Stabilität und Bruchsicherheit und stehen dem Orthopädietechniker im Erstellungsprozess unterstützend zur Verfügung. Dabei sollen die Elemente, wie auch die gesamte digitale Prozesskette, vor allem Arbeitsaufwand, Genauigkeit und Reproduzierbarkeit des Technikers verbessern. Des Weiteren soll die additive Fertigung die zu erzielende Orthese unterstützen. Genauer werden das MJF- und SLS-Verfahren sowie die Materialien PA12 und PA2200 betrachtet.

Frau Dipl.-Ing. Lydia Mika | TU Dresden
16:00 - 16:30

In der Orthopädietechnik ist die Arbeit mit Gipsabdrücken noch immer gängige Praxis. Bei der Anfertigung von orthopädischen Helmschalen mittels Gipsabdruck erstreckt sich die aufwändige Handarbeit über zwei Tage.

Gerade bei Kleinkindern erfordert die Abnahme des Abdrucks einen erschwerten Aufwand. Im Rahmen eines Forschungsprojektes wird an der Hochschule Mittweida die gesamte Prozesskette neugestaltet. Dies erfolgt unter der Maßgabe der Halbierung des Aufwandes an Zeit und Ressourcen. Beginnend bei der Erfassung des Patientenschädels mittels 3D-Scan und Modellierung der passgenauen Helmschale am Computer bis hin zum 3D-gedruckten Helm. Im Beitrag werden die Möglichkeiten der realitätsnahen Modellierung mit Hilfe eines handgeführten Strukturlicht-3D-Scanner, Geomagic Freeform® und haptischen Eingabegerät vorgestellt. Der Orthopädietechniker ist damit in der Lage, ohne Gipsabdruck in einem Schritt den fertigen Helm zu gestalten. Im zweiten Schritt erfolgt die additive Fertigung der Helmschale. Herkömmliche FFF-Drucker benötigen hierfür ca. 15 h.

Mit einem neuartigen Hochgeschwindigkeits-3D-Drucker soll diese Zeit auf 1/3 reduziert werden. Der dazu neu konzipierte Drucker besitzt vier Extruder, die simultan das Filament auf einer rotierenden Plattform auftragen. Dies erfordert neben einer Neukonstruktion eines FFF-Druckers auch ein innovative Slicer-Software, die mit einem polaren Koordinatensystem arbeitet. Im Vortrag wird der aktuelle Stand des Forschungsprojektes vorgestellt.

 

 

16:30 - 17:00

Resin for 3D printers is eager to develop a tough and impact resistant resin for use in orthodontic aligners and final products. The new photosensitive resin has succeeded in producing a tough resin by devising the photoreaction with the monomer and widening the molecular weight distribution even in the photoreaction. At the same time, by introducing not only hard rigid monomers but also soft monomers as the monomers used for the resin, it was possible to design a resin resistant to impact. Therefore, it was possible to design a resin that was strong in toughness and impact and started to be applied to aligners and final products.

In terms of biocompatibility for use as an aligner, each of the monomer materials used in this study uses materials that are safe for oral toxicity as one of the chemically safe indicators. It is increase biocompatibility (lower oral toxicity) by polymerization.
This time, I will explain the toughness, impact resistance and biocompatibility of this new resin from a chemical standpoint.

Herr Hiroaki Okamoto | Okamoto Chemical Industry Co. Ltd.

 

 

17:00
Ende
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