Selective Laser Melting | Bis dato ließen sich Magnesiumlegierungen mittels SLM nicht herstellen – ein neues Verfahren vom Fraunhofer ILT ermöglicht dies.
Eine neue Prozesstechnik erschließt das SLM-Verfahren nun auch für Kupferlegierungen und andere schwer zu verarbeitende Metalle, wie zum Beispiel Magnesium. Letzteres ist biodegradierbar und eignet sich deshalb gut als resorbierbarer Knochenersatz. Magnesiumlegierungen sind außerdem bis zu 30 % leichter als Aluminium, allerdings auch viel schwerer zu verarbeiten. Das Fraunhofer Institut für Lasertechnik ILT in Aachen entwickelte in Kooperation mit seinem Spin-off Aconity 3D eine SLM-Prozesskammer mit einer optimierten Schutzgasführung. Diese wirkt der starken Rauchentwicklung beim Bearbeiten von Magnesiumlegierungen entgegen und macht sie somit dem 3D-Druck zugänglich. Daneben wurden Prozesse für die Verarbeitung von Kupferlegierungen optimiert, ebenso wie spezielle Systeme mit Hochtemperaturvorheizung für rissanfällige und schwer schweißbare Metalle.
Das neue SLM-Verfahren ermöglicht es, nun auch komplex strukturierte und individuelle Bauteile aus Magnesiumlegierungen herzustellen. Ihre Qualität entspricht derjenigen anderer SLM-Produkte, wobei ihre Festigkeit sogar höher als bei Gussteilen sein soll. Die Forscher erarbeiteten außerdem eine weitere Prozesstechnik, mit der sich die Porengröße eines SLM-gefertigten Magnesiumbauteils genau einstellen lässt. Ein solcher porenstrukturierter Werkstoff dient als Grundlage für Implantate, in die der Knochen zunächst einwächst und deren Material anschließend resorbiert wird. Die Biokompatibilität entsprechender am ILT entwickelter Prototypen wurde in vitro bereits nachgewiesen. Mittels SLM könnten sich zukünftig osteointegrative, resorbierbare Implantate herstellen lassen, die individuell auf den Patienten zugeschnitten sind.
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