Die CRP Group, ein international führendes Unternehmen in der Forschung und Entwicklung innovativer Technologien und Materialien im Bereich des 3D-Drucks und der hochpräzisen mechanischen Bearbeitung, erschließt einen neuen Anwendungsbereich für ihre Windform-Materialien in Kombination mit der additiven Fertigung, die heute auch einfach als 3D-Druck bekannt ist. Es handelt sich um den Bereich der generativen Orthesen, ein Bereich, der besondere Aufmerksamkeit für den Hauptbeteiligten erfordert: den Patienten.
Dank der additiven Technologie und der Materialien für das Lasersintern von CRP Technology ist es nun möglich, hochleistungsfähige, maßgeschneiderte Orthesen zu fertigen. Das Projekt begann vor fast einem Jahr in Zusammenarbeit zwischen CRP Technology und MHOX Design, einem Studio für generatives Design, das Körpererweiterungen entwickelt, also Objekte, die sich in den menschlichen Körper integrieren, um dessen Potenzial in Bezug auf Aussehen, sportliche Leistung oder medizinische Probleme zu verbessern.
Der Einsatz des 3D-Drucks für die Herstellung von generativen Orthese umfasst eine Reihe von wichtigen Schritten:
- Scannen der Gliedmaßen des Patienten
- Erstellung des 3D-Modells der Orthese
- Herstellung der Orthese mit additiver Fertigung und Windform-Materialien
MHOX Design übernimmt die ersten beiden Phasen durch die Entwicklung und den Einsatz einer eigenen Software, die auf die automatisierte Verwaltung von Systemen zur kundenindividuellen Massenproduktion ausgerichtet ist.
Das Verfahren erfordert das digitale Hochladen der Gliedmaße des Patienten, die mit der Orthese versorgt werden soll, unter Verwendung von Scanverfahren, die hauptsächlich auf Infrarottechnologie oder strukturiertem Licht basieren. Der Scanvorgang findet dank der Tragbarkeit des Sensors und seiner einfachen Plug-and-Play-Funktionen direkt in der Praxis des Arztes statt.
Dank Techniken des generativen Designs und Simulationen biologischer Phänomene ist es möglich, die Form der Orthese zu generieren, die an den Körper des Patienten angepasst und für den anschließenden 3D-Druck optimiert ist.
Auf diese Weise werden die Kosten und die Produktionszeiten erheblich gesenkt, und es entsteht eine Orthese, die eine getreue Nachbildung des betroffenen Teils darstellt, ohne dass invasive medizinische Untersuchungen erforderlich sind.
CRP Technology verwendet für diese Art von Anwendungen das Material Windform GT, das aufgrund seiner Elastizität, Undurchlässigkeit und Widerstandsfähigkeit in diesem Bereich häufig verwendet wird. Windform GT ist ein mit Glasfasern angereichertes Material auf Polyamidbasis und eignet sich aufgrund seiner Eigenschaften besonders für Anwendungen, bei denen sich das Material über einen längeren Zeitraum biegen können muss, ohne dass die Gefahr einer Beschädigung besteht.
Die Vorteile, die sich aus dem Einsatz der additiven Fertigung in Verbindung mit Windform-Materialien ergeben, sind äußerst bedeutsam, vor allem in Bezug auf die Leistung und die Passform, da die Orthese speziell für die anatomischen Anforderungen des Patienten hergestellt wird. Es geht jedoch nicht nur um die Leistung, sondern auch um das Aussehen. Das orthopädische Hilfsmittel wird ästhetisch ansprechend gestaltet, und sein Aussehen kann durch eine vollständige Anpassung an den Patienten noch verbessert werden.
Die Studien zur Herstellung von generativen Orthesen der CRP Group, zu der auch CRP Technology gehört, stoßen auf großes Interesse in der Branche. Mit dieser Fertigungsmethode können Orthesen für die oberen und unteren Gliedmaßen, Gipsverbände und Prothesenverkleidungen hergestellt werden. Insbesondere untersuchen CRP Technology und MHOX Design zusammen mit Physiotherapeuten und Rehabilitationsfachleuten die Herstellung von Vorrichtungen für Patienten mit Funktionsstörungen des Peroneusnervs, die nach Schädelhirnverletzungen zu einem Senkfuß führt, der eine Beeinträchtigung des Bewegungsablaufs mit sich bringt.
Die Forschungstätigkeit in diesem Bereich zielt darauf ab, die optimalen Parameter für das Design und die Herstellung der Orthese zu definieren. Die mit der additiven Fertigungstechnologie und Windform GT hergestellte Vorrichtung wurde einer Reihe von Funktionstests unterzogen, um ihre Leistungsfähigkeit zu bewerten. In der Versuchsphase wurden der statische Modus, der statische Modus am Patienten und der dynamische Modus am Patienten untersucht. Die erzielten Ergebnisse haben diese neue Anwendung für Windform-Technologie und -Materialien in diesem Bereich bestätigt.
Die additive Fertigung und der 3D-Druck in Verbindung mit den Windform-Materialien eröffnen somit neue Anwendungsbereiche. Die CRP Group, deren Know-how auf mehr als 20 Jahren Erfahrung im Bereich der additiven Technologie in Sektoren wie dem Motorsport und der Automobilindustrie beruht, wendet sich nun auch unkonventionellen Sektoren wie der Luft- und Raumfahrt und der Medizintechnik zu und erzielt dabei wichtige Ergebnisse auf internationaler Ebene.