CAM - Digitale Fertigung in der Orthopädietechnik
#industrie4.0

Computer gestützte Fertigung (CAM):
Von der Druckdatei zum fertigen Hilfsmittel

 

Die computergestützte Fertigung, oft als CAM (computer aided manufacturing) bezeichnet, ist ein Kern in der digitalen Wertschöpfungskette, wenn Sie in der Orthopädietechnik digital arbeiten.
 

Bleiben Sie dabei stets flexibel: Ob Sie lieber eine fertig modellierte Zweckform fräsen oder drucken lassen wollen und anschließend tiefziehen, oder den fertig designten Orthesen-Rohling 3D-Drucken wollen. Das ist Ihre Entscheidung.

Hybrid oder volldigital? Sie entscheiden!

Wenn Sie die Mecuris Solution Platform nutzen, entscheiden immer Sie selbst wie tief Sie in die digitale Fertigung eintauchen möchten. Je nachdem an welchem Punkt Sie die digitale Bearbeitung beenden, wählen Sie zwischen einer hybriden oder volldigitalen Fertigung.

Korrigierung

eines Scans

Erstellung einer digitalen Zweckform

CAD_CAM Software Mecuris3D - Haltungskorrektur.png
CAD_CAM Software Mecuris3D Modeling.png

Konfiguration des Orthesendesigns

CAD_CAM Software Mecuris3D Creator Design tool.png

Hybride Fertigung

Fräsen/3D-Druck der
digital erstellten Zweckform

+ traditionelle Fertigung der Orthese (z. B. Tiefziehen)

Volldigitale Fertigung

digital erstellte Zweckform + digital gefertigte Orthese
(3D-Druck)

Ein langsames Herantasten ermöglicht die hybride Fertigung: Dabei erstellen Sie ihr bisheriges Gips-Positiv digital, indem Sie den Patientenscan mit dem Mecuris3D Correction Werkzeug korrigieren und die Zweckform  entsprechend ihrer Vorstellungen per Mecuris3D Modeling modellieren. Die so digital erstellte Zweckform können Sie dann herunterladen und an einen Fertigungspartner zum fräsen oder in den 3D-Druck geben. Den finalen Orthesenrohling fertigen Sie dann wie gewohnt handwerklich im Tiefziehverfahren.

Einen Schritt weiter gehen Sie in der volldigitalen Fertigung: Auf Basis der digital korrigierten und modellierten Zweckform erstellen Sie nun auch den Orthesenrohling digital, mithilfe des Mecuris3D Creators. Diese drucken Sie dann ganz bequem mit ihrem Fertigungspartner im hochwertigen 3D-Druck.

 

Fertigung im digitalen Herstellungsprozess
orthopädietechnischer Hilfsmittel

Die Fertigung der Zweckform oder Orthesenschale mit einem Dienstleister ist denkbar einfach. Ab dem Punkt, an dem Sie aus der Mecuris Solution Platform aussteigen, erfolgt die Fertigung in 5 Schritten:

1

STL-Datei

generieren

2

Datei an Dienstleister schicken

3

Angaben

zum Druck

übermitteln

4

Fertigung der Zweckform/

Orthesenschale

5

Nach-bearbeitung

Auf dieser Seite geben wir Ihnen alle Informationen, die Sie brauchen, um Ihre fertige Orthese nach der Bearbeitung in der Mecuris Solution Platform in den Händen halten zu können: 

Die Fertigungsverfahren im Überblick

 

Die Zweckform als Kern der hybriden Fertigung 

 

Im hybriden Fertigungsverfahren stellen Sie die finale Orthesenschale traditionell bei sich in der Werkstatt im Tiefziehverfahren her. Die dazu benötigte Zweckform haben Sie anstatt in Gips digital im Mecuris3D Modeling Werkzeug erstellt und heruntergeladen. Anschließend wird diese bei einem Dienstleister oder in ihrem Haus gefräst oder 3D-gedruckt.
Die Verfahren in einem kurzen Überblick: 

CNC-Fräsen (Computerized Numeric Control)

Beim CNC-Fräsen ("Computerized Numercial Control" = "rechnergestützte numerische Steuerung") handelt es sich um ein Verfahren der subtraktiven Fertigung. Hierbei wird die Zweckform mit Hilfe von Fräsen oder Zerspannungswerkzeugen aus einem Materialblock (Rohling) herausgeschnitten.

FDM-Druck (Fused Depositioning Modeling)

3D-Druckverfahren sind additive Fertigungsverfahren. Beim FDM-Druck wird die Zweckform Schicht für Schicht aus geschmolzenem Kunststoff aufgebaut. Für die Fertigung der Zweckform ist der einfache und kostengünstige FDM-Druck hervorragend geeignet. Für die Fertigung der Orthese selbst scheidet diese Herstellung aus unterschiedlichsten Gründen - z.B. Belastbarkeit - aktuell aus.

Materialauswahl:

Hartschaum

hitzebeständig und optimales

Preis-Leistungs-Verhältnis

Materialauswahl:

Polycarbonat (PC)

hohe Schmelztemperatur

Nicht geeignet: Polylactide (PLA) Schmelztemperatur für den anschließenden Tiefziehvorgang zu niedrig

Hauptvorteile:

sehr präzise durch computergestützte Steuerungstechnik

Lieferung der Zweckform inklusive Armierungsstange

Hauptvorteile:

günstige Maschinen- und Materialpreise

problemlose in-house-Fertigung

geringer Abfallanteil

Der Orthesen-Rohling in der volldigitale Fertigung

 

In der volldigitalen Fertigung haben Sie die Orthesenschale nach der Modellierung im Mecuris3D Creator digital designt und konfiguriert. Die fertige Druckdatei schicken Sie nach dem Download dann an einen 3D-Druckdienstleister. Während der Orthesen-Rohling im Druck ist, widmen Sie sich entspannt dem nächsten Patienten. Die fertige Schale versehen Sie dann danach mit Verschlüssen und Polsterungen.
 

Aufgrund der Anforderungen an eine Orthese empfehlen wir Ihnen für den 3D-Druck Wert auf höchste Qualität zu legen, was die Belastbarkeit und Robustheit des fertigen Produktes angeht. Hierfür eignen sich aktuell vor allem zwei Verfahren der additiven Fertigung besonders: 

SLS-Druck (Selektives Lasersintern)

Hierbei erhitzt ein Laser das pulverförmige Grundmaterial und verschmilzt es punktuell an den Umrissen der konstruierten 3D-Datei.

MJF-Druck (Multijet Fusion)

Mit Hilfe von Infrarotlicht und zwei Reaktionsmitteln wird das pulverförmige Grundmaterial entsprechend der Geometrie der konstruierten 3D-Datei verschmolzen.

Materialauswahl:

Polyamid (PA) PA11/PA12

biokompatibel und mechanisch belastbar

Polypropylen (PP)

sehr hohe Bruchdehnung, geringes Gewicht, gute Nachverformbarkeit

Materialauswahl:

Polyamid (PA) PA12

biokompatibel und mechanisch belastbar

Hauptvorteile:

PA 11/PA12: Nachbearbeitung mit Schleifen/ Einfärben und Lackieren möglich

PP: besonders gut für Fälle geeignet, in denen Verformbarkeit besonders wichtig ist

Hauptvorteile:

hohe Verbundqualität sorgt für hohe mechanische Belastbarkeit

scharfe Kanten und feine Details möglich

6 Tipps & Tricks vom Experten:

Wahl des Hartschaums zum CNC-Fräsen: 
Wählen Sie einen Schaum mit 90kg/m³, um ein optimales Verhältnis zwischen Kosten, Fräszeit und Nachbearbeitungsmöglichkeiten zu erreichen
 

Tiefziehen mit einer per FDM Druck gefertigten Zweckform aus Polycarbonat (PC):
Ziehen Sie 1-2 Socken über das Modell um die Temperatur des Models von 135° nicht zu überschreiten

 

PA 11 vs. PA12:
Während PA11 umweltfreundlicher (Rizinusöl-Basis) ist, über eine bessere Bruchdehnung und Flexibilität verfügt, überzeugt PA12 hinsichtlich Robustheit und Produktionszeit bzw. -kosten. Denn PA12 ist das "ältere" Material und auf mehr bzw. größeren Maschinen im Einsatz. 

Polypropylen PP:
Besonders gut für Anwendungsfällen geeignet, in der die Verformbarkeit besonders wichtig ist - zum Beispiel bei der Versorgung von (Klein)Kindern (Stichwort: Babyspeck). Jedoch ist das Material nicht färbbar. Es kommt immer in einem etwas gelbstichigen weiß oder in einem blassen /hellgrau 

Inhouse-Fertigung:
Der einfachste Einstieg in die 3D-Druckwelt gelingt Ihnen über einen eigenen FDM-Drucker, um Ihre Zweckformen direkt in der Werkstatt zu fertigen oder auch Testdrucke zu verwirklichen

 

Färben des SLS-Drucklings:
Wollen Sie langanhaltend frische Farben erreichen? Dann wählen Sie eine UV-beständige Farbe

 

Der richtige Dienstleister für Sie?
Mögliche Fertigungspartner finden Sie auf der Mecuris Solution Platform

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Mac-Book (1) (1).png

mögliche Druckdienstleister

Informationen zur 

Herstellung

Mac-Book (1) (1).png

Sie haben erfolgreich eine Zweckform oder einen fertigen Orthesenrohling erstellt? Dann ab in die Fertigung! Sollten Sie noch keinen Fertigungspartner an der Hand haben, haben wir für Sie einige mögliche Dienstleister auf der Mecuris Solution Platform verlinkt. So können Sie schnell ein Angebot für Ihre Datei erhalten und loslegen. So einfach geht es:

1. Dienstleister auswählen

2. Anfrage via E-Mail stellen - bedienen Sie sich dazu gerne der jeweiligen Anfrage-Formulare, die Ihnen helfen die wichtigsten Parameter zu definieren

3. Auftrag erteilen

 
 

STL-Datei und nun?
Wir gehen mit Ihnen den letzten Schritt!

Jannis Breuninger-min.jpg

Wollen Sie selbst fertigen oder haben weitere Fragen zum Thema digitale Produktion? Dann nehmen Sie an einem kostenlosen Webinar teil oder vereinbaren Sie eine individuelle Beratung mit unserem Experten Jannis Breuninger.

Der studierte Produktdesigner und -entwickler hat bereits am Fraunhofer IPA im Bereich 3D-gedruckte Medizin- und Automatisierungsanwendungen geforscht und Produkte im Bereich Prothetik und Orthetik entwickelt.

Jannis Breuninger

Digital Transformation

Manager

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