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Prototyping für Kernspintomografen

Popp Group setzt beim Prototyping von Wickelkörper für Kernspintomografen
auf X400 3D-Drucker

German RepRap Referenz Popp-Drehvorrichtung X400 3D DruckerDie Popp Group konstruiert häufig Prototypen für medizintechnische Geräte. Dabei kommt immer häufiger ein 3D-Drucker zum Einsatz. Etwa bei der Entwicklung von Komponenten für eine Patientenliege zur Verwendung in Kernspintomografen. Konkret ging es bei dem Projekt der in Forchheim ansässigen Popp Group um einen Wickelkörper für eine Drehvorrichtung, die später direkt auf der Patientenliege angebracht wird.

Die Konstruktion dient dazu, Befestigungs- und Aufbauteile sowie das Cover aufzunehmen. Während das Endprodukt im Spritzgussverfahren gefertigt werden wird, erfolgte das gesamte Prototyping mit Hilfe eines X400 3D-Druckers von German RepRap. „Erst wenn sicher ist, dass keine Anpassungen mehr nötig sind, wird ein teures Spritzgusswerkzeug erstellt“, erläutert der Projektverantwortliche Rene Schneider. Bis dahin wird 3D gedruckt. „Fehler oder Änderungswünsche des Kunden sind so einfach zu beheben.“ Musste man dann etwa bei CNC-Frästeilen mehrere Tage auf einen neuen Prototypen warten, liegt der 3D-gedruckte oft schon nach wenigen Stunden bereit. Der Druck dieses Wickelkörpers dauert etwa 10 bis 12 Stunden. Aufgrund der großen Druckfläche von ca. 40 x 40 cm druckt man bei Popp immer gleich drei Teile gleichzeitig.

Nachteile gegenüber den herkömmlichen Prototyping-Verfahren gibt es keine. Prototypen sollten die gleichen Eigenschaften wie das Endprodukt aufweisen, sowohl mechanisch und funktionell als auch von den Materialeigenschaften her. „Das im 3D Druck häufig verwendete PLA ist hier ideal für die Medizintechnik, da es nicht Bild gebend ist, also beim Röntgen nicht mit aufgenommen wird“, erklärt Rene Schneider.

Bei der Popp Group hat sich 3D Druck in der Produktentwicklung einen festen Platz erobert. „Der X400 3D Drucker ist bei uns voll ausgelastet“, zieht Rene Schneider sein Fazit.

German RepRap 3d print cCustomer Anita

Manufacturer switchs to 3D printing casting cores

Breast prostheses manufacturer Anita Dr. Helbig GmbH reduces 50% of the costs by 3D printing.

A new industry trend takes form in the 3D printing arena: projects, in particular R&D oriented ones, that were once outsourced are now being taken on internally. Take the Anita Dr. Helbig GmbH in Brannenburg, manufacturer of bodices, swimwear and breast prostheses. Here they use an X400 3D printer by German RepRap to produce moulds for berast protheses while reducing the costs by about 50%.

According to a survey of 624 companies by Tech Pro analysts this places the Anita Dr. Helbig GmbH in the early adopters group of businesses that actively use 3D printers. Here, product development not only covers the actual textiles but the tools needed to shape the products as required.

The junior director of the company had silicone prostheses in mind, the so-called epithesises. „The moulds have been changing all the time and we need tools for 10 different types in 100 different sizes“, says Georg Weber-Unger junior.

3D printer revolutionised the tool making for prostheses

Traditionally a wooden template was used to create a fibre-glass prototype. This was then mirrored in a manual process which takes 14 days to create an aluminium mould to pour the silicone into. „The two sides were never absolutely identical“, the managing director recalls. Today the mould is created using CAD software which can instantly mirror and then print the form. To do that, the original aluminium mould is being 3D scanned, the images stitched together and then touched up within the software. Within a few hours the printer creates a positive copy of the tool.

Printed with biodegradable filament

At the Anita Dr. Helbig GmbH they only print with PLA (polylactic acid). PLA, is a biodegradable thermoplastic polyester with a high tensile strength. The PLA model is casted with sand and a foundry turns  the resulting casting mould into the new aluminium tool. That way no more milling is required. As Weber-Unger points out: „The new process saves us about 50% of the development costs.“

The ANITA group
The ANITA Dr. Helbig GmbH is based in Brannenburg in Bavaria and is a traditional leading company for ladies‘ underwear. Covering this niche market ANITA offers a wide range of lingerie, sports- and maternity bras, custom bras as well as breast prostheses. The ANITA group has more than 1500 employees in different countries.

German RepRap 3d print cCustomer Anita

Hersteller von Brustprothesen druckt Gusskerne mit 3D-Druck

3D Druck reduziert bei der Anita Dr. Helbig GmbH 50% der Kosten.

Betrachtet man das Thema 3D-Druck, sieht man in der Industrie einen Trend: Projekte, insbesondere F&E Projekte, die früher von Dienstleistern erledigt wurden, selbst in die Hand zu nehmen. So geschehen bei dem Mieder- und Bademoden-Hersteller Anita Dr. Helbig GmbH, Brannenburg, der einen unserer X400 3D-Drucker für den Formenbau orthopädischer Produkte einsetzt und so gut fünfzig Prozent der Kosten für die Werkzeugherstellung reduziert.

Die Anita Dr. Helbig GmbH gehört damit zu der kleinen, aber innovativen Gruppe der Early Adopters, zu den 12%, welche den Analysten von Tech Pro im Rahmen einer Umfrage unter 624 Unternehmen in den USA bestätigt haben, bereits aktiv 3D Drucker im Unternehmen zu nutzen. Der Junior-Chef des Unternehmens hatte die Formen für Brustprothesen aus Silicon im Auge, sogenannte Epithesen. „Die Formen verändern sich ständig, wir benötigen laufend Werkzeuge für circa 10 verschiedene Typen in 100 verschiedenen Größen“, so Georg Weber-Unger jun.

3D Drucker verändert die Werkzeugherstellung für Prothesen völlig

Früher hat man mit Hilfe einer Holzvorlage ein GFK-Muster erstellt. Diese wurde dann per Hand in zweiwöchiger Arbeit gespiegelt, bis daraus eine Aluform entstand, in die das Silicon gegossen wurde. „Die beiden Seiten waren nie eins zu eins gleich“, erinnert sich der Geschäftsführer. Nun reicht es, eine Form im CAD-Programm herzustellen, digital zu spiegeln und dann auszudrucken. Dafür wird die Innenkontur der Alu-Form mit einem 3D Scanner abgescannt. Die einzelnen Scans setzt ein Mitarbeiter im CAD-Programm zusammen und konstruiert per Hand nach. Anschließend spiegelt er die fertige Form quasi per Knopfdruck. Die Druckersoftware wandelt die Datei in ein vom 3D Drucker lesbares Format um und aus dem 3D-Drucker kommt nach wenigen Stunden eine Kopie des künftigen Werkzeugs.

Druck in Biokunststoff PLA

Bei der Anita Dr. Helbig GmbH druckt man ausschließlich in PLA. PLA ist ein Biokunststoff und besitzt eine hohe Festigkeit. Von dem PLA-Modell wird zuerst ein Sandabdruck erstellt. Mit der daraus entstandenen Gussform stellt eine Gießerei die Alu-Werkzeuge her. Im Gegensatz zu früher, wird also nicht mehr gefräst, sondern einfach gegossen. Weber-Unger: „Das neue Verfahren bringt uns eine Ersparnis von ca. 50 Prozent.“

Die ANITA – Gruppe
Die ANITA Dr. Helbig GmbH mit Sitz im bayrischen Brannenburg ist ein international führendes Traditionsunternehmen für Damenwäsche. Als Nischenanbieter überzeugt ANITA durch ein umfangreiches Sortiment an Lingerie, Sport- und Still-BHs bis hin zu Spezial-BHs und Brustprothesen. Die ANITA – Gruppe ist mit über 1.500 Mitarbeitern international vertreten

Hat darüber berichtet: http://www.konstruktionspraxis.vogel.de