Startseite » Allgemein »

Mikrostruktur sorgt für Halt

Titan-Implantate werden mithilfe von Heißprägen bearbeitet
Mikrostruktur sorgt für Halt

Eine Struktur mit Erhebungen, die eineHöhe von 70 µm und einen Grundkreisdurchmesser von 100 µm haben, soll die Osseointegration unterstützen Bild: Fraunhofer IWU
Anzeige
Osseointegration ist eine große Herausforderung bei kleinen Komponenten. Das Fraunhofer IWU setzt auf Heißprägen, um mikrostrukturierte Oberflächen zu schaffen, die das Verwachsen des Implantats mit dem Knochen unterstützen.

Wechselt man vom Millimeter- in den Mikrometerbereich, verändert sich das Verhältnis von Bauteilvolumen und -oberfläche erheblich. Ein kleines Bauteil hat somit relativ gesehen deutlich mehr Oberfläche. Daher ist das Thema Oberfläche gerade in der Mikrofertigung ein besonders heikles Thema.

Das zeigt sich etwa bei der Osseointegration – also dem Verwachsen eines Implantats mit dem Knochengewebe. „Osseointegration ist grundsätzlich ein Problem bei Implantaten“, sagt Jan Edelmann, „bei kleinen Bauteilen tritt dies aber besonders zutage.“ Edelmann ist Leiter der Abteilung Funktionsoberflächen und Mikrosystemfertigung am Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU).
Die Osseointegration von Implantaten lässt sich verbessern, indem man eine biomechanische Verbindung mithilfe von Mikrostrukturen herstellt. Die Oberfläche muss also entsprechend beschaffen sein, um ein Verwachsen des Implantats mit dem Körper zu ermöglichen. Diesen Ansatz haben Edelmann und sein Team in einem Projekt verfolgt.
Dabei wurde die Oberfläche von Titan-Implantaten mithilfe von Heißprägen entsprechend strukturiert. Bei der Struktur handelte es sich um Erhebungen mit einer Höhe von 70 µm und einem Grundkreisdurchmesser von 100 µm.
Das dafür notwendige Werkzeug aus Keramik erhielt mithilfe eines Lasers die erforderliche Struktur. Die Mikrostrukturierung selbst wurde bei Temperaturen von 850 bis 1050 °C realisiert.
Ergebnis des Projekt ist laut Edelmann die Erkenntnis, dass sich Heißprägen dazu eignet, Titanium-basierte Oberflächen mit einem hohen Miniaturisierungsgrad herzustellen. Der Fertigungsprozess habe eine hohe Maßgenauigkeit gezeigt.
Markus Strehlitz Fachjournalist in Mannheim
Anzeige
Aktuelle Ausgabe
Titelbild medizin technik 5
Ausgabe
5.2020
LESEN
ABO
Titelthema: Ethik für Medizinprodukte mit KI

Ethische Fragen nicht im Nachhinein betrachten, sondern schon in der Entwicklung berücksichtigen

Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Alle Webinare & Webcasts

Webinare aller unserer Industrieseiten

Aktuelles Webinar

Multiphysik-Simulation

Medizintechnik: Multiphysik-Simulation

Whitepaper

Whitepaper aller unserer Industrieseiten

Kalender

Termine für die Medizintechnik-Branche

Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de