Projektbeispiele aus dem Bereich Medizintechnik

  • Bei der Zerspanung stehen Werkzeugverschleiß, Gratbildung oder Spanbruch einer weiteren Verbesserung der Produktivität, Prozesssicherheit und Qualität entgegen. Mit schwingungsunterstützten Systemen sind weitere Optimierungspotenziale gerade in der Serienfertigung möglich. Am Fraunhofer IWU wurden in mehrjähriger Forschungs- und Entwicklungsarbeit prototypische Schwingsysteme realisiert sowie die Wirkmechanismen der Prozesse erforscht. Im Projekt VibroCut werden nun die vorhandenen Prototypen weiterentwickelt und in marktfähige Produkte überführt.

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  • Im Rahmen des Projekts wurde ein neuartiges hybrides System für die Positionierung und Positionsausrichtung sowie die reproduzierbare Bauteilspannung von Präzisionsbauteilen (Mikro und Makro) und schwer zu spannenden Bauteilen (z. B. dünnwandige Bauteile) entwickelt. Das Spannsystem ist flexibel für unterschiedliche Fertigungsverfahren (z. B. Mikro-Präzisionsspanen, Laserstrukturierung, EDM, ECM) einsetzbar und zeichnet sich vor allem durch eine hohe Genauigkeit im Makrobereich und eine hohe Funktionsdichte in der Mikrobearbeitung aus.

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  • Die moderne Implantologie stellt höchste Ansprüche an die Produktionstechnik. Prothesen weisen vielfach eine komplexe Geometrie auf, die in hoher Präzision und Oberflächenqualität in schwer zu bearbeitende Werkstoffe wie z. B. Titan prozesssicher und kostengünstig herzustellen ist. Am Fraunhofer IWU wurde im Rahmen eines vom BMBF geförderten Verbundprojekts ein neuartiges Prothesenkonzept für die Mittelohrchirurgie entwickelt.

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  • Beamer werden immer leistungsfähiger, was besondere Ansprüche an ihre Optik stellt. Bisher benutzte man komplizierte Optiken, die aus mehreren hintereinander angeordneten Linsen bestehen. Wir haben ein Fertigungsverfahren entwickelt, mit dem nur noch ein einzelnes Glasbauteil nötig ist – ein Linsenarray. Während sich solche Arrays bis dato mit Prägeverfahren nur aus Kunststoff herstellen ließen, können mit der am Fraunhofer IWU entwickelten Methode Glas-Arrays mit extrem glatter Oberfläche und minimalem Ausrichtfehler gefertigt werden.

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  • Glas-Metall-Dichtungen werden in vielen technologischen Bereichen benötigt, bspw. in der Medizintechnik. Implantierbare elektronische Geräte wie z. B. Herzschrittmacher werden eingekapselt, um den menschlichen Körper vor potenziell schädlichen Substanzen zu schützen. Optische Fenster ermöglichen die optische Datenkommunikation mit einem außerhalb des Körpers befindlichen Kontrollsystem. In diesem Projekt wird eine alternative Glas-Metall-Verbindungstechnologie untersucht.

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  • Das WIR! Bündnis DIANA wird in der strukturschwachen Region zwischen Chemnitz und Leipzig künftig eine Versorgungslücke schließen und ein Netzwerk zur Fertigung und Anwendung von innovativer Point-of-Care-Diagnostik etablieren. Diese wird einfach, kostengünstig und zuverlässig Messdaten zum Gesundheitszustand vor Ort beim Patienten ermöglichen.

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  • Funktionalisierte orthopädische Hilfsmittel stellen eine innovative Antwort auf die Herausforderungen dar, denen Menschen mit Einschränkungen ihrer Mobilität gegenüberstehen. Diese Hilfsmittel sind darauf ausgerichtet, nicht nur die Mobilität zu verbessern, sondern auch den individuellen Bedürfnissen und Anforderungen gerecht zu werden. Bisherige Lösungen unterliegen jedoch erheblichen Limitationen im Hinblick auf die Integrierbarkeit im Hilfsmittel und im Alltag der Betroffenen.

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  • Ziel unseres Projekts ist es, mittelfristig eine Strategie für die Verwertung von Abfällen aus dem Bereich Medizintechnik zu entwickeln und diese in die Wirtschaft zu überführen. Im Fokus stehen vor allem Abfälle von Kliniken oder Arztpraxen. Dazu müssen Kernfragen zur Zusammensetzung des Abfalls, zu Akteuren innerhalb der Prozesskette, Regularien, Materialströmen und Verarbeitung von Rezyklaten beantwortet werden.

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  • Patientenindividuelle Orthesen mit reversibler Um-/Anformbarkeit

    Orthesen zur reversiblen, individuellen An- und Abformung durch thermisch induzierten Phasenwechsel des Polymers

    Fingerorthesen kommen meist zur Ruhigstellung einzelner Finger zum Einsatz und sollten für eine bestmögliche Wirkung für die Patientin oder den Patienten maßgefertigt sein. Mit WEAM (Wire Encapsulation Additive Manufacturing) lassen sich Orthesen zunächst in 2D drucken und für die individuelle Fingergröße vordimensionieren; dank »eingedruckter« Drähte können sie anschließend optimal an die Anatomie des Fingers angepasst werden.

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  • Durch den Einsatz von nachgiebigen Materialien in der Soft-Robotik entstehen flexible Systeme, die ein hohes Maß an inhärenter Sicherheit für die Mensch-Maschine-Interaktion aufweisen. Soft-Robotern fehlt dadurch oft die für die Ausübung vieler Tätigkeiten nötige Steifigkeit. Im Rahmen des Fraunhofer Cluster of Excellence Programmable Materials werden Strukturen mit adaptiver, also schaltbarer Steifigkeit entwickelt. Dafür wird ein Programmierbares Material designt, das eine wiederholbare und ortsaufgelöst dynamisch schaltbare Steifigkeit inkl. einer Positionsfixierung ermöglicht und als schaltbares Gelenk zur Segmentkopplung u. a. für menschennahe Roboter dienen kann.

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