Das sogenannte Arburg Kunststoff-Freiformen ist zur Herstellung additiv gefertigter Bauteile für die Medizintechnik prädestiniert. Die zugehörigen additiven Fertigungssysteme des Typs Freeformer verarbeiten Kunststoffgranulate, wie sie auch im Spritzgießen eingesetzt werden. Das macht die offenen Systeme sehr wirtschaftlich im Einsatz. Unter anderem lassen sich auch biokompatible, resorbierbare und sterilisierbare sowie FDA-zugelassene Originalmaterialien verarbeiten. Das eröffnet neue Möglichkeiten, auch im Humaneinsatz.

Im AKF-Verfahren lassen sich resorbierbare Originalmaterialien wie z. B. knochenähnliche Platten-Implantate fertigen. Sie werden nach und nach durch körpereigenes Gewebe ersetzt.

Hersteller von Medizinprodukten verarbeiten Originalmaterialien mit dem Freeformer

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, Kunststoff

Anlagen für die Additive Fertigung

Biokunststoffe

Kunststoff Werkstoffe

Additive Fertigung

Medizintechnik

Medizinprodukte

Werkstoffe für additive Verfahren

Andere Werkstoffe

Arburg Kunststoff Freiformen

Verfahren für die additive Fertigung

Freiraumverfahren

Neue Möglichkeiten für  den Humaneinsatz

Am 28. Januar 2021 startet Arburg mit einem weiteren neuen Digital-Format: arburgXvision wird ab dann monatlich auf Sendung gehen. Insgesamt entstehen zehn Internet-Fernsehsendungen mit hochkarätigen Experten

Mit seinem neuen Digital-Format arburgXvision startet Arburg am 28. Januar 2021 – danach geht es im monatlichen Rhythmus weiter

16:9

Spritzgießmaschinen, Spritzpressen

Kunststoffverarbeitungsmaschinen

Spritzgießmaschinen, allgemein

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Spritzgießmaschinen

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Automatisierungstechnik

Unternehmen

kunststoffe.de

Arburg geht mit arburgXvision 2021 live auf Sendung

Um das Branchenevent Corona-adäquat umzusetzen, hat sich Arburg dazu entschlossen, zusätzlich zur Verschiebung in den Juni die Technologie-Tage 2021 auf sechs Tage zu verlängern.

Auf den Technologie-Tagen 2019 war Corona noch kein Thema. 2021 werden die geladenen Gäste mittels eines neuen Besuchsmanagements durch das Unternehmen geführt. Dazu wurde der Termin von vier auf sechs Tage verlängert

Arburg verlängert Technologie-Tage 2021

Rund 600 Teilnehmer aus über 30 Ländern nahmen am 28. Januar 2021 an der ersten Sendung von arburgXvision teil, einem neuen digitalen Internet-TV-Format von Arburg.

Am 28. Januar 2021 startete Arburg sein neues digitales Internet-Format arburgXvision mit dem Thema „0-ppm-Produktion von Kunststoffteilen“. Die Arburg-Geschäftsführer Guido Frohnhaus (links) und Gerhard Böhm ((Mitte) diskutierten im Studio mit Moderator Guido Marschall von Plas.TV und beantworteten live über Chat gestellte Fragen der Zuschauer

20:7

Erfolgreiche Premiere für arburgXvision

Arburg informiert erstmals weltweit mit seinem neuen Nachhaltigkeitsbericht darüber, wie nachhaltig das Unternehmen in allen relevanten Bereichen auf lange Sicht handelt und wirtschaftet.

Nachhaltiger Arburg-Nachhaltigkeitsbericht: Das interaktive Dokument steht auf der Arburg-Website zum Durchklicken bereit

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Spritzgieß-Zubehör und Einzelteile

Erster globaler Nachhaltigkeitsbericht von Arburg

Über 650 Zuschauer beteiligten sich am 25. März 2021 am dritten Live-Event von Arburg zum Thema „Spiel ohne Grenzen – Additive Manufacturing (AM) versetzt Grenzen“

Sattelfest: Die Arburg-Experten Lukas Pawelczyk (links) und Martin Neff (Mitte) erläuterten im Gespräch mit Moderator Guido Marschall (Plas.TV) die Potenziale der additiven Fertigung mit dem Freeformer und hatten auf jede Teilnehmerfrage eine passende Antwort parat.

Automatisierungskomponenten

Seminare, Schulungen, Kongresse

Dienstleistungen

Dritte Sendung von arburgXvision zum Thema Additive Manufacturing

Das Qualifizieren neuer Materialien auf dem Anlagentyp Freeformer ist ein komplexer Prozess. Um Anwendern, vor allem neuen Anwendern dabei eine Hilfestellung zu geben, hat die Kunststofftechnik Paderborn eine softwaregestützte Methodik entwickelt.

Von der Idee zum Bauteil in wenigen Stunden: Bestandteil eines Messaufbaus für Flüssigkeiten und Gase, hergestellt im Kunststoff-Freiformen – hier der Blick in den Bauraum eines Freeformers 

Neue softwaregestützte Methode zur Materialqualifizierung im Kunststoff-Freiformen

QS-Software

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung Kunststoff

Kleine Tropfen, große Wirkung

Geschäftsführende Gesellschafterin Renate Keinath begrüßt neue Azubis und DHBW- Studierende. Aktuell beschäftigt der Maschinenhersteller in Loßburg 269 Auszubildende und Studierende.

Gelungener Start: Die 77 neuen Auszubildenden und DHBW-Studierenden bei Arburg zusammen mit der geschäftsführenden Gesellschafterin Renate Keinath (rechts vorne) und dem gesamten Ausbildungsteam – auch im Außenbereich zur Sicherheit mit Maske unterwegs.

77 Auszubildende und DHBW-Studierende starten bei Arburg ins Berufsleben

Fast jeder kennt die Marke tesa und benutzt das gleichnamige Klebeband, den Tesafilm. Rund 75 Prozent der selbstklebenden Systemlösungen sind jedoch industrielle Anwendungen. Am Stammsitz des Unternehmens entwickeln Forscher u. a. Haftkleber für Smartphones und untersuchen, welchen Mehrwert die additive Fertigung mit dem Kunststoff-Freiformen bringen kann.

Mit „gedruckten“ Haftklebern lassen sich z. B. Smartphone-Komponenten abfallfrei verkleben

tesa nutzt Freeformer für neuartige Klebeanwendungen

Klebstoffe

Verbindungstechnik Verfahren

Chemisches Fügeverfahren

Was die Welt zusammenhält

Die Integration von elektronischen Komponenten und somit auch die Herstellung von individualisierten Sensoren stellte im 3D-Druck bisher eine Herausforderung dar. Hier hat jetzt das Fraunhofer IPA zusammen mit den Unternehmen Arburg und Balluff einen Durchbruch erzielt.

Demonstrator des individualisierten Sensors in den unterschiedlichen Fertigungsstufen: CAD-Konzept (oben links), nach der Integration der elektronischen Komponenten (oben rechts) und als fertiger Demonstrator (unten)

Sensoren

Logistik

Lagertechnik

Technik Trend

Sensoren aus dem Drucker

Die additive Fertigung hat das Potenzial, die Pharmabranche weiter zu digitalisieren. Wissenschaftler von Merck haben für ihre Tests mit verschiedenen Darreichungsformen von Tabletten im Labor einen Freeformer eingesetzt.

Die Merck-Forscher Dr. Thomas Kipping (rechts) und Nabil Lamrabet schätzen die Vorteile, die der Freeformer als offenes System bietet.

Freeformer ermöglicht maßgeschneiderte Kombination auch mehrerer Wirkstoffe

Patientenspezifische Tabletten

Das Familienunternehmen Hehl blickt auf 100 Jahre bewegte Geschichte zurück und präsentiert zum Jubiläum neue energiesparende Spritzgießmaschinen.

Geschäftsführung und Gesellschafter auf der Bühne zum Schlussapplaus: Gerhard Böhm, Jürgen Boll, Renate Keinath, Juliane Hehl, Gisela Hehl, Michael Hehl und Guido Frohnhaus (v. l.)

Vor 100 Jahren nahm die Geschichte des Familienunternehmens Hehl ihren Lauf

Doriat, Clemens, Dr.

Wirtschaft

Unternehmenskultur

Unternehmen und Unternehmer

„Mehr sein als scheinen“

Eine neue Emmy-Noether-Gruppe an der Universität Potsdam forscht in enger Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP an antimikrobiellen Polymeren als Ersatz für Antibiotika.

Dr. Matthias Hartlieb leitet die Emmy Noether-Gruppe „Antimikrobielle Polymere der nächsten Generation“

Biologische Verfahrenstechnik

Ingenieurwissenschaften

Verfahrenstechnik

Medizintechnik (KU)

Kunststoffverarbeitung

Biochemie

Naturwissenschaften

Chemie

Forschungsinstitute (MPI, FHG)

Neue antimikrobielle Polymere als Alternative zu Antibiotika

Cirp druckt im SLS-Verfahren (Selektives Laser Sintern) Mikrostrukturen, die ein aus zwei Metern Höhe fallendes Ei vor dem Zerbrechen bewahren. Sie sollen in Fahrradhelmen Verwendung finden.

Schockabsorbierende Mikrostrukturen können sehr unterschiedlich aussehen.

3D-gedruckte Gitterstrukturen retten Eier und Köpfe

Speedpart bietet seit kurzem ein neues Verfahren zur Oberflächenveredelung lasergesinterter Bauteile an.

Durch das chemische Glätten werden Oberflächen von lasergesinterten Bauteilen resistenter gegenüber Chemikalien und Flüssigkeiten.

Oberflächenveredelung

Lohnfertigung

Eine rundum glatte Sache

Neue Materialien Bayreuth setzt EU-Verbundprojekt im AKF-Verfahren um

Das EU-Verbundprojekt „AMBioVessel“ beschäftigt sich mit der Herstellung additiv gefertigter Bioreaktoren. Diese müssen exakt auf den jeweiligen Einsatzfall abgestimmt sein. Hierfür hat die Neue Materialien Bayreuth GmbH mit dem Freeformer das passende additive Fertigungssystem im Portfolio.

Das EU-Verbundprojekt „AMBioVessel“ beschäftigt sich mit der Herstellung additiv gefertigter Bioreaktoren. Das Besondere: Die Bioreaktoren müssen in Design, Transparenz und Biokompatibilität exakt auf den jeweiligen Einsatzfall abgestimmt sein. Hierfür hat die Neue Materialien Bayreuth GmbH mit dem Freeformer das passende additive Fertigungssystem im Portfolio.

Die Neue Materialien Bayreuth GmbH (NMB) ist eine außeruniversitäre Forschungseinrichtung und entwickelt unter anderem neuartige Materialvarianten für Kunststoffe, Metalle sowie Verbundwerkstoffe und damit verbunden energieeffiziente Verarbeitungsverfahren. So ist NMB im Bereich der additiven Fertigung auf die Qualifizierung von Materialien für verschiedene AM-Technologien spezialisiert und arbeitet dabei eng mit Industriepartnern zusammen. Als Spezialist für thermoplastische wie auch metallische 3D-Druckverfahren bearbeitet NMB in dem Projekt „AMBioVessel“ neben weiteren Kooperationspartnern (siehe Infokasten) das Feld der Material- und Prozessentwicklung.

Im Rahmen des Projekts werden Bioreaktoren mit Volumen im Milliliterbereich zur Kultivierung lebender Mikroorganismen additiv gefertigt. Eine erfolgreiche Kultivierung verlangt eine bestimmte Formulierung der Nährlösung und ein bestimmtes Agitationsverfahren. Der pH-Wert, der Sauerstoffgehalt und der Gehalt an Biomasse müssen dabei mithilfe von Sensoren kontrolliert werden. Die Kombination all dieser Elemente in einem Gefäß bildet einen Bioreaktor.

Geometrisch flexibel, transparent und biokompatibel

In ihrem Democenter zur additiven Fertigung betreibt die NMB sowohl extrusions- als auch pulverbasierte Verfahren wie zum Beispiel Fused Filament Fabrication (FFF), selektives Laserschmelzen (SLM) und selektives Lasersintern (SLS). Für das Projekt kam jedoch nur das AKF-Verfahren (Arburg Kunststoff-Freiformen) in Frage. Dabei handelt es sich um ein extrusionsbasiertes Verfahren, bei dem kleinste Kunststofftropfen in hoher Frequenz auf einem in drei Achsen beweglichen Bauteilträger abgelegt werden. Bereits seit 2016 hat NMB dafür einen Freeformer 200 –3X in Betrieb.

Zu den Vorteilen des Freeformers in diesem Projekt sagt Dr. Julia Gensel, Teamleiterin Additive Fertigung im NMB-Geschäftsbereich Kunststoffe: „Bei Bioreaktoren ist die individuelle Anpassbarkeit der Geometrie in Kombination mit der Transparenz und der Biokompatibilität von ausschlaggebender Bedeutung für die darin kultivierten Zellkulturen. Mit dem Freeformer lassen sich alle drei Anforderungen gleichzeitig umsetzen.“ Das sei zum Beispiel für die medizinisch-pharmazeutische Forschung entscheidend, um zukünftig die Ausbeute von Zellprodukten zu steigern und die Bioproduktion zu beschleunigen. Praktische Vorteile ergäben sich daraus etwa für die Zelltherapie oder bei der Herstellung von Wirkstoffen in der Pharmazie.

Marcel Dippold, wissenschaftlicher Mitarbeiter bei NMB, hält zur Zusammenarbeit mit Arburg fest: „Gerade in der Entwicklungsphase solcher Mini-Einweg-Bioreaktoren ist die Kombination von qualifiziertem Kunststoffgranulat mit individuell einstellbaren Prozessparametern entscheidend, was den Freeformer zur Lösung der Wahl in diesem Bereich macht. Zudem profitieren wir vom regen Datenaustausch mit Arburg, um innovative Materialien schnell und effizient qualifizieren zu können.“

Die für derartige Anwendungen üblicherweise verwendeten Materialien sind amorphe Thermoplaste wie PMMA und Polycarbonat, die bereits anwendungsspezifisch zertifiziert sind. Um die im AMBioVessel-Projekt geforderte Transparenz zu erreichen, muss das Material durch eine Erhöhung des Tröpfchenaustrags im Freeformer verdichtet und der Austrag dabei in Kombination mit der Bauraumtemperatur, den Temperaturen der Schneckenzonen und der Druckgeschwindigkeit optimiert werden. Lag in Versuchen der Transmissionsgrad anfänglich zwischen 30 und 85 %, arbeitet NMB jetzt gezielt mit Prozessparametereinstellungen, die 85 % Transmission liefern.

Während die Qualität der inneren Struktur (Bauteilquerschnitt) durch die gezielte Einstellung der Prozessparameter sehr homogen und hochwertig ist, müssen die Oberflächen nachbearbeitet werden, um den geforderten Transmissionsgrad von über 90 % zu erreichen. Das geschieht durch die Nachbearbeitung in einer speziellen Anlage bei NMB. Mit Acetondampf wird die Oberfläche der 3D-Objekte dabei gleichmäßig von allen Seiten geglättet. Danach erreichen die Bauteile eine Lichttransmission von bis zu 92 % im sichtbaren Bereich bei einer Wanddicke von 3 mm.

In einem zweiten Schritt soll zukünftig eine chemisch-optische Sensorik, die über Multimaterialverarbeitung in die Bioreaktoren eingebracht wird, eine Überwachung der Zellkulturen erlauben. Projektleiterin Andressa Seefeldt dazu: „Die Anwender der Bioreaktoren können dann ganz genau sagen, wie es den Zellen im Bioreaktor geht.“

Neue Materialien Bayreuth GmbH  

https://www.nmbgmbh.de

ARBURG GmbH + Co KG  

https://www.arburg.com

ARBURGadditive GmbH + Co KG  

Ausgabenartikel KU11-22

Ob die Bauteile transparent sind oder nicht, hängt davon ab, wie eng die Tropfen im Bauprozess platziert werden. 

Andressa Seefeldt, Leiterin des AMBioVessel-Projekts, und Marcel Dippold, wissenschaftlicher Mitarbeiter, können mit dem Freeformer alle Anforderungen der Bioreaktoren erfüllen.

Die Mikroskopaufnahmen zeigen, wie eng die Tropfen beim AKF-Verfahren platziert wurden. Bei höherer Verdichtung erreicht man Transparenz (links), während bei geringerer Verdichtung das Teil aufgrund der Poren in der Struktur opak wird (rechts).

Name - Hauptartikel

Bioreaktoren nach Maß additiv gefertigt

<b>Dr.-Ing. Michael Salinas</b> ist im Vertrieb Kunststoff-Freiformen der Arburgadditive GmbH + Co KG, Loßburg, tätig

Das Verbund-Projekt „AMBioVessel“ – 3D-gedruckte, maßgeschneiderte Bioreaktoren für Pharma und Medizin – wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und die Europäische Kommission im Rahmen von „Eurostars“ (Projekt Nr. 01QE2016B) gefördert.

Weitere Kooperationspartner neben der Neue Materialien Bayreuth GmbH sind

<ul><li>PreSens Precision Sensing GmbH, Regensburg: Entwicklung der benötigten pH-, O2- und Biomassesensoren</li><li>Getinge Applikon, Delft/Niederlande: Konzeption und Design der Bioreaktoren</li><li>Levitronix GmbH, Zürich/Schweiz: Entwicklung des Agitationssystems</li><li>Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW): Applikations-Know-how</li></ul>