{"id":62685,"date":"2025-04-17T00:01:19","date_gmt":"2025-04-16T22:01:19","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=62685"},"modified":"2025-04-15T13:54:25","modified_gmt":"2025-04-15T11:54:25","slug":"anwendung-des-monats-3d-druck-von-schulterprothesen-aus-titan","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/anwendung-des-monats-3d-druck-von-schulterprothesen-aus-titan\/","title":{"rendered":"Anwendung des Monats: 3D-Druck von ma\u00dfgeschneiderten Titan-Schulterprothesen"},"content":{"rendered":"

In den letzten Jahren hat die rasante Entwicklung der additiven Fertigungstechnologie im medizinischen Bereich<\/a> zu erheblichen Fortschritten in der Forschung, der Arzneimittelentwicklung und der Herstellung von Prothesen, Implantaten und medizinischen Ger\u00e4ten gef\u00fchrt. Im letzteren Fall hat der 3D-Metalldruck<\/a> neue Wege in der Medizinbranche er\u00f6ffnet und erm\u00f6glicht hochgradig individualisierte medizinische L\u00f6sungen, die z\u00fcgig hergestellt werden k\u00f6nnen. Die Verwendung von biokompatiblen Materialien wie Titan- und Kobaltlegierungen gew\u00e4hrleistet sichere und langlebige medizinische Ger\u00e4te. Au\u00dferdem erm\u00f6glicht der 3D-Druck eine nachhaltigere Produktion, indem er den Materialabfall reduziert, die Produktionskosten senkt und die Effizienz durch h\u00f6here Produktionsgeschwindigkeiten verbessert.<\/p>\n

Die additive Fertigung erm\u00f6glicht heute die Herstellung von Platten, Schrauben und ganzen Prothesen und Implantaten, die perfekt auf die anatomischen Besonderheiten des jeweiligen Patienten zugeschnitten sind. Dies ist dank der Integration von Technologien wie 3D-Scanning, CT und anderen bildgebenden Verfahren mit 3D-Software und 3D-Druckern<\/a> m\u00f6glich. Die daraus resultierenden Produkte haben sich nicht nur als sicher, sondern in einigen F\u00e4llen auch als leistungsf\u00e4higer erwiesen und beschleunigen den Heilungsprozess des Patienten. Um dieses Thema n\u00e4her zu beleuchten, werfen wir in dieser Fallstudie einen Blick auf die Vorteile des Einsatzes der additiven Fertigung von Metall f\u00fcr die Herstellung von Schulterprothesen aus Titan.<\/p>\n

\"3D-Druck

Der 3D-Druck ver\u00e4ndert die Art und Weise, wie medizinische Implantate und Prothesen hergestellt werden.<\/p><\/div>\n

Vergleich von Schulterprothesen, die mit traditionellen und additiven Fertigungsmethoden hergestellt wurden<\/h3>\n

Die Hersteller von Implantaten f\u00fcr die Wirbels\u00e4ulenchirurgie, die Neurochirurgie und die Osteosynthese sehen sich bei der Herstellung von Platten f\u00fcr Schulter-Arthrodesen (ein Verfahren zur Gelenkversteifung) mit zahlreichen Schwierigkeiten konfrontiert. Diese Vorrichtungen werden zur Resektion des Oberarmkopfes im Falle einer Besch\u00e4digung der Schulterb\u00e4nder verwendet. Die Herstellung dieser Produkte mit herk\u00f6mmlichen Methoden stellt jedoch nach wie vor eine Herausforderung dar, da die Entwicklung und Herstellung von Spezialwerkzeugen viel Zeit und Ressourcen erfordert. Zugleich ergeben sich Schwierigkeiten aufgrund der komplexen Geometrie der Teile. Neben der maschinellen Bearbeitung sind h\u00e4ufig Biegevorg\u00e4nge erforderlich, die jedoch nicht sehr genau sind und nicht den erforderlichen Grad an Wiederholbarkeit gew\u00e4hrleisten.<\/p>

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Eplus3D hat k\u00fcrzlich den Fall eines Unternehmens aus der Branche vorgestellt, das die LPBF<\/a>-Drucktechnologie genau als L\u00f6sung f\u00fcr diese Probleme eingesetzt hat. Der Einsatz der additiven Fertigung erm\u00f6glichte die Herstellung eines voll funktionsf\u00e4higen Prototyps einer Schulterprothese in kurzer Zeit, wodurch die Entwicklungskosten des Prothesenprototyps erheblich reduziert wurden.<\/p>\n

3D-Druck der Schulterprothesen aus Titan<\/h3>\n

Der 3D-Drucker EP-M260 von Eplus3D wurde f\u00fcr die Herstellung von Schulter-Arthrodesenplatten eingesetzt. Diese LPBF-Metallmaschine hat ein Druckvolumen von 260 mm \u00d7 260 mm \u00d7 390 mm, unterst\u00fctzt Einzel- und Doppellaserkonfigurationen und kann eine Vielzahl von Hochleistungsmaterialien verarbeiten, darunter Titanlegierungen, Edelstahl und Aluminiumlegierungen. F\u00fcr den 3D-Druck der Schulterprothese wurde als Material die medizinisch zertifizierte Titanlegierung VT6 gew\u00e4hlt. Der 3D-Druck der 25 cm langen Teile mit einer Schichth\u00f6he von 30 \u03bcm dauerte etwa zw\u00f6lf Stunden.<\/p>\n

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Der 3D-Drucker EP-M260 von Eplus3D<\/p><\/div>\n

Nach Abschluss des Druckvorgangs wurde jedes Produkt zwei Stunden lang bei etwa 700 Grad Celsius w\u00e4rmebehandelt, um Restspannungen abzubauen. Anschlie\u00dfend wurden die St\u00fctzstrukturen mit Handwerkzeugen entfernt und die Teile schlie\u00dflich im Sandstrahlverfahren nachbearbeitet.<\/p>\n

Die urspr\u00fcnglich im Produkt vorgesehenen konischen Gewinde wurden im 3D-Modell absichtlich weggelassen, um mit herk\u00f6mmlichen Bearbeitungsmethoden einen pr\u00e4ziseren Schnitt zu erzielen. W\u00e4hrend des Prozesses mit der LPBF-Technologie kann es n\u00e4mlich durch die abwechselnde thermische Ausdehnung und Kontraktion zu Verformungen und Schrumpfungen kommen, die die Geometrie und die Regelm\u00e4\u00dfigkeit des Gewindes beeintr\u00e4chtigen. Um dieses Problem zu \u00fcberwinden, wurden einfache L\u00f6cher in das gegossene Modell gebohrt, auf denen anschlie\u00dfend die Gewinde durch CNC- oder manuelle Bearbeitung hergestellt wurden. Diese L\u00f6sung f\u00fchrte zu glatten Oberfl\u00e4chen und Ma\u00dftoleranzen, die den geforderten Normen entsprachen.<\/p>\n

Die Platten f\u00fcr die Schulter-Arthrodesen wurden daher erfolgreich mit hoher Pr\u00e4zision und nach den anatomischen Merkmalen des jeweiligen Patienten hergestellt. Das Unternehmen stellte fest, dass der Prozess k\u00fcrzer war als der Einsatz anderer Produktionstechnologien und dass ein geringerer Ressourcen- und Materialverbrauch sowie genauere Ergebnisse erzielt wurden, die die Genesung des Patienten beschleunigten.<\/p>\n

Der Erfolg dieser Anwendung ist ein klares Beispiel daf\u00fcr, wie der 3D-Metalldruck die Welt der Medizin<\/a> revolutioniert. Mit der Weiterentwicklung der additiven Fertigung werden immer leistungsf\u00e4higere, biokompatible Materialien und modernste Techniken eingef\u00fchrt, die nicht nur die Prozesse vereinfachen, sondern auch die Art und Weise, wie wir Patienten behandeln, neu definieren. Dieser Fortschritt ist erst der Anfang.<\/p>\n

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Was halten Sie von der 3D-gedruckten Schulterprothese? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0mit. Wenn Sie mehr zum 3D-Druck in der Medizin lesen m\u00f6chten, schauen Sie auf unserer\u00a0Landing Page<\/a>\u00a0vorbei. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

Titelbild: 3D-gedruckte Schulter-Arthrodesenplatten. Bild: Eplus3D<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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