Kosten und Zeit für die Herstellung von medizinischen Implantaten senken
Das Feingussverfahren für spezielle medizinische Produkte und Geräte wie orthopädische Implantate ist teuer und erfordert sehr lange Produktionszeiten im Vergleich zu anderen Gießverfahren. Um diese Mängel zu beheben, wurde das EU-finanzierte Projekt MEDCAST (Development of foundry casting methods for cost-effective manufacture of medical implants) gegründet. Das Ziel war, Kosten und Durchlaufzeiten zu reduzieren und die Zuverlässigkeit zu erhöhen bei gleichzeitiger Minimierung des menschlichen Eingriffs und der Ressourcenverschwendung. Das Projekt basierte vollständig auf Personalüberlassung und es waren 27 Forscher daran beteiligt. Um die Teile herzustellen, wird bei dieser Technik zunächst ein original Wachsmodell angefertigt, dann wird dieses bedeckt und schichtweise aufgebaut, bis eine feste Keramikschicht das Modell überdeckt. Nachdem das Wachs herausgeschmolzen wurde, wird geschmolzenes Material in die Form gegossen, wodurch eine Kopie des ursprünglichen Wachsmodells entsteht. Das Projekt verwendete die neueste Feinguss-Simulations- und Modellierungsverfahren, um Gussmängel in einer Gießerei für medizinisches Gerät in Irland zu identifizieren. Alle an Feingussverfahren beteiligten Phasen wurden untersucht. Dazu gehörten Musterherstellung, Gieß- und Maskenformtechnologie, Veredelungsverfahren und Prozessmodellierung sowie Automatisierung. Die Projektpartner entwickelten robuste Prozessmodelle, die die Defekte im Fluss des geschmolzenen Metalls in der Form während des Gießens vorhersagen. Die Ergebnisse zeigten, dass defekte Teile deutlich reduziert wurden. Sie analysierten den Wachsfluss und das Verhalten und erforschten das Potenzial für die Wiederverwendung von genutzten Wachsteilen. Das Team entwickelte auch eine Methode, um keramische Masken viel schneller als bestehende Masken zu trocknen, einen Schritt, der zu den arbeitsintensivsten bei diesem Gießverfahren gehört. Schließlich wurde eine Machbarkeitsstudie für neue Koordinatenmesstechniken durchgeführt. MEDCAST hat den Stand der Technik im Feingussverfahren vorangetrieben. Dadurch werden Implantate erschwinglicher und für die europäischen Verbraucher zugänglicher werden. Die Wettbewerbsfähigkeit der Feingussindustrie wird auch als Folge der deutlich geringeren Produktions- und Stückkosten erhöht werden.
Schlüsselbegriffe
Herstellung, medizinischer Implantate, Feinguss, Gießerei, Wachs, Keramikschale
