28.11.2023 – Kategorie: Fertigung & Prototyping

Mit Linearführungen passgenau: Orthesen aus dem 3D-Drucker

Linearführungen für die Herstellung von OrthesenQuelle: Igus GmbH
  • Orthesen, die verletzte Finger schienen, lassen sich im Krankenhaus schnell mit dem 3D-Drucker herstellen.
  • Studierende der Hochschule Trier entwickeln dafür eine kompakte Plattform, die Finger vermisst.
  • Unterstützung in Form von kostenlosen Miniatur-Linearführungen bekommen sie dabei durch den Young engineers support (yes) von Igus.

Schnell nach der Gartenarbeit noch die Leiter einfahren, und dann ist es passiert: Im Zeigefinger klafft eine tiefe Schnittwunde. Ab ins Krankenhaus, einen Verband anlegen und darüber eine Schiene, die den Finger stabilisiert und den Heilungsprozess unterstützt. Doch bequem ist anders. Denn solche Orthesen haben meist Einheitsgrößen, die vielen Patienten nicht passen.

Ändern möchten das Studierende vom Technik Hauptcampus der Hochschule Trier. Denn sie entwickeln ein System, mit dem Krankenhäuser, Arztpraxen und Sanitätshäuser passgenaue Orthesen direkt vor Ort mit dem 3D-Drucker ausdrucken können – ohne lange Wartezeiten. Die Lösung besteht aus einer Messplattform mit Schiebern, die Höhe, Breite, Länge und Winkel der aufgelegten Finger vermisst. Ähnlich einem Fußlängenmesser im Schuhgeschäft. Eine Computer-Aided-Design Software individualisiert mit den Messdaten das 3D-Modell einer Orthese. Der 3D-Drucker druckt die Schiene anschließend aus.

Linearführungen für präzises und hygienisches Vermessen der Finger

Einfachheit ist Trumpf beim 3D-Drucksystem aus Trier. Alle Komponenten sollen so leicht wie möglich zu bedienen sein. Und gleichzeitig auf engstem Bauraum ausfallsicher, wartungsarm und hygienisch arbeiten — und das ist nicht so einfach. Eine konstruktionstechnische Herausforderung war zum Beispiel die Führung der beweglichen Schieber, deren Spitzen sich beim Vermessen der Finger entlang aufgeklebter Zentimetermaße bewegen.

„Die Versuche, eine Führung selbst mit dem 3D-Drucker herzustellen, waren nicht zufriedenstellend“, sagt Student Allan Schmitz. Das Team habe sich deswegen an einen Spezialisten für Linearführungen gewandt: Igus. „Mithilfe der einbaufertigen Miniaturgleitführungen der Serie Drylin N in Baugröße 17 konnten wir die Führungen für unsere Messplatte sehr einfach realisieren.“

Reibungsarmer Trockenlauf mit Festschmierstoffen

Die Studierenden haben dabei drei 17 Millimeter schmale Aluminiumschienen auf die Plattform geschraubt – für die Längen-, Breiten- und Höhenmessung der aufgelegten Finger. Die Schieber, montiert auf kompakten Schlitten, 30 Millimeter lang und nur 6 Millimeter hoch, bewegen sich während des Messens über Gleitflächen aus Hochleistungskunststoff auf den Schienen. Integriert in diesen Kunststoff sind mikroskopisch kleine Festschmierstoffe. Diese setzen sich im Laufe der Zeit automatisch frei und ermöglichen einen reibungsarmen Trockenlauf.

„Dank der Schmierfreiheit arbeiten unsere Miniatur-Linearführungen über viele Jahre präzise, leichtgängig, wartungsfrei und in medizinischen Bereichen besonders hygienisch“, sagt Michael Hornung, Produktmanager Drylin Linear- und Antriebstechnik bei Igus.

Förderprogramm von Igus

Zahlen mussten die Studierenden für die Linearführungen nichts. Igus unterstützt das Medizintechnik-Projekt mit kostenlosen Bauteilen – im Rahmen des Young engineers support (yes). Ein Förderprogramm für junge Nachwuchsfachkräfte, das neben Materialien auch Gastvorträge und Workshops von Igus-Experten, Werksbesichtigungen und Karrierechancen umfasst – etwa den Einstieg in die Berufswelt. „Uns ist sehr wichtig, in Nachwuchskräfte von morgen zu investieren und Projekte zu fördern. So lernen kommende Fachkräfte Igus kennen und wertschätzen den Verzicht auf Schmierung bei sämtlichen unserer Linearführungen – und damit auch unsere Aktivitäten im Bereich Nachhaltigkeit und Recycling“, so Hornung.

Weitere Informationen: https://www.igus.de/ und https://www.hochschule-trier.de/

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