Entwicklung einer wissensbasierten Prozesskette zur Fertigung integraler patientenindividueller und lastangepasster Orthesen
3D-Drucktechnologie und mechanische Eigenschaften der Druckerzeugnisse:
Die Wahl der richtigen Fertigungsmethode hängt von Zeit, Kosten, Material und Zweck der Produktion ab. Das Spritzgießen wird als gängiges Verfahren zur Massenproduktion desselben Artikels eingesetzt. Andererseits werden modernste Produktionstechnologien wie der "3D-Druck" für das Rapid Prototyping von leichten, komplexen, mehrfarbigen und multimateriellen Strukturen eingesetzt.
Allerdings können Teile aus Spritzguss und 3D-Druck ganz andere mechanische Eigenschaften aufweisen. Darüber hinaus sind die mechanischen Eigenschaften der 3D-Druckprodukte neu und kompliziert. Bei Verwendung desselben 3D-Druckers und Materials können die mechanischen Eigenschaften der Produkte je nach Design, Temperatur, Druckgeschwindigkeit, Position des Objekts usw. erheblich variieren. Daher besteht unbestreitbar die Notwendigkeit, das mechanische Verhalten dieser neuen Produkte zu untersuchen, bevor sie auf den Markt gebracht werden.
Projekt IndivO:
Das Projekt IndivO ist ein interdisziplinäres Projekt, das zwischen der TU Dresden und der Orthopädie-Firma ORD (Orthopädie- und Rehatechnik Dresden GmbH) definiert wird. Das Endziel des Projekts ist die Herstellung von Fußorthesen, die den Patienten mehr Komfort und Flexibilität bieten.
Das Arbeitsaufkommen des Projekts umfasst Experimente, Design, Modellierung und Simulation. 3D-Drucker mit Pulverbett werden für die Designgenauigkeit und höhere Qualität der Produkte eingesetzt. Darüber hinaus wurde orthopädisches Material ausgewählt, um die Kriterien von 3D-Druckern zu erfüllen und gleichzeitig biokompatibel zu sein. Die Endprodukte müssen leicht, individuell, einzigartig und reproduzierbar sein.
Zusammenfassung:
- Materialcharakterisierung von 3D-Druckproben / Prototypen
- Numerische Validierung der Experimente / Materialmodellierung
- 3D-Scannen / 3D-Modellieren / Bildverarbeitung und Reverse Engineering
- Designoptimierung durch Finite-Elemente-Analyse (FEA)
- Produktdemo
Die Projektpartner: