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20/11/2018
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ADDITIVE FERTIGUNG IN DER MEDIZINTECHNIK, Lars Neumann Not for distribution
ADDITIVE FERTIGUNG
IN DER MEDIZINTECHNIK
Lars Neumann
Ditzingen
Industry and Application Management Additive Manufacturing
ADDITIVE FERTIGUNG IN DER MEDIZINTECHNIK, Lars Neumann Not for distribution
Niedrigere Eintrittsbarriere für neue Anwendungen
Serienfertigung für mehr Anwendungen der Medizintechnik möglich
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Additive Medizintechnik
Der Reifegrad der Technologie wächst
Sicherstellung der Qualität Verringerung der Teilekosten
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ADDITIVE FERTIGUNG IN DER MEDIZINTECHNIK, Lars Neumann Not for distribution
Niedrigere Eintrittsbarriere für neue Anwendungen
Serienfertigung für mehr Anwendungen der Medizintechnik möglich
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Additive Medizintechnik
Der Reifegrad der Technologie wächst
Sicherstellung der Qualität Verringerung der Teilekosten
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Additive Medizintechnik
Vier Kategorien additiver Medizintechnik
Medizinische Instrumente(3)
(1) Medtronic (2) Conmet (3) Richard Wolf GmbH (4) Phonak
Diagnostic devices and instruments(2)
Standardisierte Implantate(1) Personalisierte Implantate(2)
Weitere Geräte(4)
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Poröse Strukturen für
verbesserte Osseointegration
(Massen-)Personalisierung für
neue Behandlungen
Wettbewerbsfähige Herstellung
Klein- bis Mittelvolumen
Komplexe Formen
Teure Materialien
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Additive Medizintechnik
Drei Vorteile der additiven Fertigung
AK Medical Materialise
1 2 3
Richard Wolf GmbH
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Additive Medizintechnik
Viele additive Implantate sind schon zugelassen
Stryker Smith & Nephew Anatomics; Bild: CSIRO
4WEB Medical AK Medical Materialise
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Additive Medizintechnik
Instrumente holen auf
Richard Wolf GmbH Endocon GmbH
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Titanlegierungen (Ti6Al4V ELI, Ti Grade 2…)
Kobalt-Chrom (CoCrMo Superlegierungen…)
Edelstahl (316L, 17-4 PH…)
Neue Materialien wie z.B. Nitinol
Additive Medizintechnik
Es geht nicht mehr nur um Titan
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Niedrigere Eintrittsbarriere für neue Anwendungen
Serienfertigung für mehr Anwendungen der Medizintechnik möglich
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Additive Medizintechnik
Der Reifegrad der Technologie wächst
Sicherstellung der Qualität Verringerung der Teilekosten
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Was ist Ihre Vision?
Additive Medizintechnik
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Unsere Vision: Fertigung, Additive
Additive Medizintechnik
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Additive Medizintechnik
Drei TruPrints mit drei Anwendungsfeldern
Industrielle Teile- und Pulverlösung
1x 500W 3x 500W1x or 2x 200WLaserleistung
Ø300 x 400mm Ø290/300 x 400mmØ100 x 100mmBauvolumen
100 – 500µm 100 – 500µm55µm or 30µmFokus
200°C 500°C-Vorheizung
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Niedrigere Eintrittsbarriere für neue Anwendungen
Serienfertigung für mehr Anwendungen der Medizintechnik möglich
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Additive Medizintechnik
Der Reifegrad der Technologie wächst
Sicherstellung der Qualität Verringerung der Teilekosten
ADDITIVE FERTIGUNG IN DER MEDIZINTECHNIK, Lars Neumann Not for distribution
Input: Materialien,
Designspezifikationen, CAD
Daten, Personal…
Output: Medizintechnisches
Gerät, das alle festgelegten
Spezifikationen erfüllt
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Additive Medizintechnik
Wie können wir Qualität sicherstellen?
?
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Normen sind nicht finalisiert, nicht klar genug, or
existieren noch nicht
Additive Medizintechnik
Normen sind in Entwicklung
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Normen sind nicht finalisiert, nicht klar genug, or
existieren noch nicht
Additive Medizintechnik
Normen sind in Entwicklung
FDA
EN ISO 13485
ASTM F3001
DIN 35224
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Ensuring that the process
equipment is installed according
to specifications
Establishing confidence that
process equipment is capable of
consistently operating within
stated limits and tolerances
Ensuring that the process
equipment remains in the
specified status
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Additive Medizintechnik
Zusammenspiel von Lieferant und Hersteller
DQ
Design qualification
PQ
Performance
qualification
IQ
Installation qualification
OQ
Operational qualification
MQ
Maintenance
qualification
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Frühzeitige Qualitätssicherung
Additive Medizintechnik
Qualitätssicherung
der Eingangsgrößen,
z.B. Pulver
Additive Fertigung Nachbearbeitung
Qualitätssicherung
der Ausgangsgrößen,
z.B. Implantat
Zeit und Kosten
Qualitäts-
anforderungen
erfüllt
Qualitätsprüfung und –sicherung während des Prozesses
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Überwachung additiver Prozesse
Additive Medizintechnik
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Überblick zu Systemparametern wie zum Beispiel:
Historie
Informationen zu Laserlaufzeiten,
Gasverbräuchen usw.
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Additive Medizintechnik
Systemleistung auf einen Blick
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Zeitlicher Verlauf skalarer Prozesswerte wie zum
Beispiel:
Temperatur und Luftfeuchtigkeit
Gasfluß und Sauerstoffgehalt
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Additive Medizintechnik
Nachverfolgung skalarer Meßwerte
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Bildbasierte Analyse des Beschichtungsprozesses
zur Detektion von:
Defekten in der Pulverschicht
Abnutzung des Beschichtermediums
Deformierung des Bauteils, z.B. bei Versagen
der Stützstrukturen
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Additive Medizintechnik
Detektion von fehlerhaften Beschichtungen
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Bildbasierte Analyse des Beschichtungsprozesses
zur Detektion von:
Defekten in der Pulverschicht
Abnutzung des Beschichtermediums
Deformierung des Bauteils, z.B. bei Versagen
der Stützstrukturen
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Additive Medizintechnik
Detektion von fehlerhaften Beschichtungen
ADDITIVE FERTIGUNG IN DER MEDIZINTECHNIK, Lars Neumann Not for distribution
Überwachung der Wärmestrahlung des
Schmelzbades zur Detektion von Fehlstellen
Korrelation zwischen physikalischen Prozessen
und Wärmesignal noch Gegenstand der
Forschung
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Additive Medizintechnik
Vorschau: Überwachung des Schmelzbades
Verfügbar mit
TruPrint 5000
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Niedrigere Eintrittsbarriere für neue Anwendungen
Serienfertigung für mehr Anwendungen der Medizintechnik möglich
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Additive Medizintechnik
Der Reifegrad der Technologie wächst
Sicherstellung der Qualität Verringerung der Teilekosten
ADDITIVE FERTIGUNG IN DER MEDIZINTECHNIK, Lars Neumann Not for distribution
Paralleliserung reduziert unproduktive Zeiten
Alle Zeiträume, in denen der Laser nicht schmelzt,
müssen reduziert werden
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Additive Medizintechnik
Optimierung der Zeitbudgets
Additive Fertigung
(Laser aus, Laser unproduktiv,
Beschichtung)
Set up Set up
Additive Fertigung
(Laser aus, Laser unproduktiv,
Beschichtung)
Set
up
Set
up
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Industrielle Teile- und Pulverlösung (IPPM)
Additive Medizintechnik
Puffer
Nachbearbeitung Fertigung
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Additive Medizintechnik
Trends der additive Fertigung
Steigende Integration in die
ProzessketteWachsende Automatisierung
Verbesserte Prozessstabilität Frühere Qualitätssicherung
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Niedrigere Eintrittsbarriere für neue Anwendungen
Serienfertigung wird für mehr Anwendungen der
Medizintechnik möglich
Sicherstellung
der Qualität
Verringerung
der Teilekosten
Additive Medizintechnik
Zusammenfassung
Quelle: avicenne MEDICAL