Individuelle Knochenimplantate aus der Rapid-Prototyping-Backstube

Individuelle Knochenimplantate, die in ihrer Struktur dem natürlichen Knochen gleichen, lassen sich leicht fertigen: Ein Simulationsprogramm berechnet zunächst die innere Struktur und Porosität; eine Rapid-Prototyping-Maschine „backt“ aus Metallpulver das Implantat.

Forscher am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen haben das Simulationsprogramm entwickelt, welches die innere Struktur und Dichteverteilung des Knochenmaterials berechnet. Daraus konnten die Wissenschaftler die Materialstruktur für andere Bauteile ableiten.

Mit Hilfe von Rapid-Prototyping-Verfahren können mittlerweile komplexe Bauteile gefertigt werden. „Das ist wie Kuchen backen“, sagt Andreas Burblies, Sprecher der Fraunhofer-Allianz Numerische Simulation von Produkten und Prozessen. „Das Endprodukt ist ein offenporiges Bauteil. Jede Stelle hat exakt die gewünschte Dichte und damit eine bestimmte Festigkeit“, erklärt Burblies.

Auf diese Weise können die Ingenieure – passend für jede Anwendung – besonders leichte Bauteile herstellen, die gleichzeitig aber enorm robust sind, beispielsweise individuelle Knochenimplantate, aber auch Flugzeug-, Auto- oder Maschinenteile. Inzwischen haben die Forscher das Verfahren so verbessert, dass sie auch nachträglich die innere Struktur der Bauteile mit Hilfe von präzisen Bohrungen verändern können.

Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM
Andreas Burblies
andreas.burblies@ifam.fraunhofer.de
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