1. 3D-CAD
Das zu produzierende Bauteil wird dreidimensional am PC konstruiert und stellt die Ausgangsbasis für die Fertigung dar.
Übersicht Technologie
Produktion
Feinguss
Im Wachsausschmelzverfahren stellen wir jährlich robotergestützt 300.000 hochpräzise und komplexe Feingussbauteile her, die nach dem Abguss wärmebehandelt und dann mittels Röntgenstrahlen geprüft werden.
Durch Zerreißen von Probekörpern und eine metallografische Untersuchung des Gefüges stellen wir sicher, dass unsere Implantate allen nationalen wie internationalen Normen mehr als entsprechen.
Zerspanung
Auf über 50 hochmodernen CNC-Bearbeitungsmaschinen produzieren über 100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter teilweise vollautomatisch pro Jahr 230.000 hochpräzise Implantate aus Titan-, CoCrMo-, und Edelstahllegierungen sowie Polyethylen.
Qualitätssicherung
Ein wichtiger Bestandteil bei implantcast ist die Qualitätssicherung. Mehr als 40 Kolleginnen und Kollegen stellen sicher, dass alle Normen, Zeichnungen und sonstige Vorgaben eingehalten werden. Sie prüfen mehr als 820.000 Produkte jedes Jahr, angefangen beim händischen Vermessen bis hin zur vollautomatischen 3D-Koordinatenvermessung.
Additive Fertigung
Ergänzt werden die bestehenden Fertigungsverfahren durch die additive Fertigung. Dieses Verfahren zählt zu den innovativsten Technologien des beginnenden Jahrhunderts. Es erlaubt die Herstellung extrem komplexer Strukturen und Geometrien, welche mit den herkömmlichen Verfahren nicht umsetzbar sind.
Finish
Im Bereich Finish werden unsere Implantate und Instrumente von hochspezialisierten Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in ihren zeichnungskonformen Endzustand gebracht. Dies geschieht auch weiterhin zu einem Großteil von Hand, da gerade beim Polieren die Maschine den Menschen nicht immer ersetzen kann.
Forschung und Entwicklung
Innovation für die Gesundheit
Ein Blick hinter die Kulissen unserer F&E-Abteilung
Forschung & Entwicklung (F&E) ist das Herzstück unserer Innovationen. Hier arbeiten interdisziplinäre und internationale Teams aus Ingenieurwesen, Medizin und Wissenschaft daran, die Medizintechnik von morgen zu gestalten.
Von der ersten Idee über Prototypen bis hin zur Marktreife – wir entwickeln neue Technologien, die Lebensqualität verbessern können. Ob modernste minimalinvasive Instrumente oder komplexe Implantate – unser Ziel ist es, den medizinischen Fortschritt voranzutreiben. Gemeinsam setzen wir neue Maßstäbe in der Medizintechnik.
Was treibt uns an?
- Patientensicherheit und -komfort verbessern
- Medizintechnische Lösungen effizienter gestalten
- Innovationen für eine nachhaltige Gesundheitsversorgung schaffen
Qualitätsmanagement
Qualität bei implantcast
Unser Qualitätsmanagementsystem regelt und sichert durch klare Vorgaben die Abläufe bei der implantcast GmbH. Dieser Prozess beginnt bereits bei der Entwicklung neuer Produkte oder beim Rohmaterial, setzt sich in der gesamten Produktion fort und schließt sowohl die Endkontrolle der fertigen Produkte als auch logistische Prozesse wie die Versendung von Ware an unsere Kunden ein und sorgt so für immer gleichbleibende Qualität in allen Prozessstufen und bei jedem Produkt.
Durch diese Anstrengungen beim Thema Qualität ist die implantcast GmbH in der Lage, sowohl nationale als auch internationale Anforderungen an ein Qualitätsmanagementsystem zu erfüllen. Dies wird regelmäßig durch Überprüfungen unserer Benannten Stelle und internationaler Behörden bestätigt.
Additive Fertigung
Fortschrittliche Implantate durch additive Fertigung
Konventionelle Fertigungsverfahren wie Feinguss und Zerspanung werden bei implantcast seit 2014 durch die additive Fertigung ergänzt. Dieses Verfahren zählt zu den innovativsten Technologien des beginnenden Jahrtausends. Es erlaubt die Herstellung extrem komplexer Strukturen und Geometrien, die mit konventionellen Produktionsmethodennur schwer oder gar nicht realisierbar sind. So können Implantate hergestellt werden, die exakt auf die Anatomie der Patientin oder des Patienten abgestimmt sind. Der Einsatz dieser Technologie beschleunigt die Produktionszeit insbesondere für Individualprothesen erheblich, bietet gleichzeitig eine hohe Konstruktionsfreiheit und erlaubt die Herstellung von Strukturen mit einem hohen Grad an primärer und sekundärer Fixation im Knochen.
Prozess der additiven Fertigung – EBM® (Electron Beam Melting)
Digitale 3D-Daten (3D-CAD) werden im Fachbereich der Additiven Fertigung zunächst zu Fertigungslosen zusammengefasst und mit spezialisierter Software für die Produktion mit den EBM-Anlagen vorbereitet. Für den anschließenden Produktionsprozess wird die Prozesskammer zunächst unter Hochvakuum gesetzt. Im Anschluss daran wird die Struktur/Geometrie der Implantatkomponenten durch Applikation einer etwa 50 µm hohen Pulverschicht und unter Zuhilfenahme eines Elektronenstrahls automatisiert aufgebaut. Obwohl der Elektronenstrahl mit bis zu 8.000 m/s verfährt, kann die Produktion eines Fertigungsloses mehrere Tage in Anspruch nehmen.
Prozesskette der additiven Fertigung
Die additive Fertigung mit dem EBM® ist ein voll automatisierter zyklischer Prozess.
2. Slicen
Das Modell wird virtuell am PC in einzelne Scheiben geschnitten, die jeweils in ihrer Höhe der Schichtstärke der additiven Fertigung entsprechen.
3. Pulverauftrag
Im ersten Schritt wird eine gleichmäßige Pulverschicht durch ein Rakelsystem aufgetragen. Die Höhe der Pulverschicht entspricht hierbei der zuvor am PC generierten Schichtstärke.
4. Schmelzen
Das Pulver wird mit einer Strahlquelle entlang berechneter Bahnen belichtet und vollständig aufgeschmolzen. Die Schmelze erstarrt und verbindet sich schmelzmetallurgisch mit der darunterliegenden Schicht.
5. Absenken
Nach der Belichtung einer Schicht wird die Arbeitsplattform um die Schichthöhe abgesenkt. Der Prozess (Schritt 3-5) wiederholt sich: Eine Pulverschicht wird aufgetragen und selektiv belichtet.
6. Bauteilentnahme
Das Bauteil wird entnommen. Nicht belichtetes Pulver wird recycelt und vollständig wiederverwendet.
EPORE®
EPORE® ist eine additiv hergestellte, hochporöse Struktur auf Basis einer Titanlegierung (TiAl6V4). Dieses Material eignet sich besonders gut für Implantatkomponenten, da es biologisch inert und duktil ist sowie eine hohe Korrosionsbeständigkeit und Dauerfestigkeit aufweist.
EPORE® wurde entwickelt, um eine hohe Porosität mit geringem Elastizitätsmodul zu erzeugen. Es weist eine sehr hohe Ähnlichkeit zur Knochenstruktur auf und begünstigt so das Einwachsen des Implantats in den Knochen.
Mechanische Eigenschaften im Vergleich
EPORE®
- Porosität: 61 ± 8 %
- Stäbchendicke: 360 ± 50 μm
- spez. E-Modul: 3,1 ± 0,6 GPa
Spongiöser Knochen
- Porosität 30-90%
- Trabekel-Durchmesser 0,1-0,2mm
- E-Modul 0,5-1,5 GPa