Forscher verbessern Titanlegierungen für bessere Herstellung von Knochenimplantaten

Die Medizin ist nur eine von vielen Anwendungsbereichen der Additiven Fertigung. Sie ist für uns als Mensch aber auch eine der vielversprechendsten, nicht zuletzt wegen der kleinen Losgröße, für die der 3D-Druck häufig Verwendung findet. Die Möglichkeit, jedes Teil beliebig an den Körper eines individuellen Menschen anzupassen, wird nirgends dringender gebraucht, als bei der Herstellung von Prothesen, Implantaten, etc.

Dies hat die Minnesota State University, Mankato (MNSU) erkannt, und eine Zusammenarbeit mit Additive Technologies (AddiTec) gestartet, bei der die Wege zur Herstellung von Knochenimplantaten mit verbesserten Eigenschaften geebnet werden sollen.

Dr. Kuldeep Agarwal, Professor am Fachbereich Automobil- und Fertigungstechnik der MSU, ist der Leiter der Forschungsarbeiten. Sein Team besteht aus den Ingenieuren rund um AddiTec und einem Gründungspartner von Meltio, einem Entwickler von 3D-Drucksystemen für den Metall-3D-Druck.

Die letzten Jahre haben aber schon einen Trend bei der Benützung von AM bei medizinischen Implantaten, Geräten und Gerüsten gezeigt. Hier wurde meist Ti-6Al-4V herbeigezogen. Dieses bietet eine passende Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität. Zusammen mit seinen ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften hat es sich in diesem Bereich durchgesetzt.

Laut den Forschern bieten Titan und Titanlegierungen aber keine idealen Implantateigenschaften und Leistungen. Dies führte zur Zusammenarbeit zwischen Agarwal und AddiTec. Eine Verbesserung dieser Eigenschaften wollen die Forscher mittels Tricalciumphosphat erzielen, das in die Ti-6Al-4V-Schmelzbadmatrix eingebracht wird.

“Wir freuen uns sehr über diese Zusammenarbeit zwischen der MSU Mankato und AddiTec”, sagt Dr. Agarwal. “Diese Partnerschaft wird es uns ermöglichen, die Grenzen der additiven Fertigung zu testen und zu erweitern, um neue und einzigartige Materialien zu entwickeln, die das menschliche Leben verbessern können.”

“Die LMD-Technologie von Meltio ist vielseitig einsetzbar, und viele unserer Kunden interessieren sich für den medizinischen Bereich”, sagt Dr. Yash Bandari, Business Development Manager bei AddiTec. “Wir freuen uns sehr über die Zusammenarbeit mit Dr. Agarwal, die uns helfen wird, die Anforderungen und Qualifikationsstandards für die Entwicklung medizinischer Implantate zu verstehen.”

Mehr über MNSU finden Sie hier, und mehr über AddiTec finden Sie hier.