Medizintechnische Werkstoffe

Medizintechnische Werkstoffe

Forschung

Der Schwerpunkt im Bereich "Medizintechnische Werkstoffe" liegt auf der Forschung und Entwicklung von Werkstoffen und Implantaten für die Orthopädie, die Kardiologie, die Mund-, Kiefer und Gesichtschirurgie sowie für Dentalimplantate. Der Fokus dabei liegt auf der Erforschung pulvermetallurgisch basierter Werkstoffe und Verfahren sowie des multimaterialbasierten Ansatzes von Funktionswerkstoffen. Das besondere Interesse gilt der Erforschung von Funktionswerkstoffen mit bioresorbierbaren Eigenschaften, zum Beispiel für Stents oder für den Ersatz knöcherner Strukturen. Darüber hinaus beschäftigt sich die Arbeitsgruppe mit der Entwicklung hochporöser zellularer metallischer Werkstoffe, die sich besonders gut für den Ersatz spongiösen Knochens eignen.

Gemeinsam mit der Arbeitsgruppe für 4D-Printing, dem Fachbereich "Werkstoffmechanik und Simulation" sowie dem Fachbereich "Biotechnologie" bildet die Arbeitsgruppe das Labor für Smart Materials für die Medizintechnik. Der Schwerpunkt des von der DFG geförderten Zusammenschlusses liegt dabei auf einer Kombination von sogenannten Smart Materials mit den fertigungstechnischen Mitteln der Additiven Fertigung. Smart Materials sind funktionelle Werkstoffe, die durch Änderungen ihrer Umgebungsbedingungen mechanische, strukturelle oder multiphysikalische Eigenschaftsänderungen erfahren. Dazu wird die Infrastruktur des Labors zurzeit durch pulvermetallurgische Charakterisierung, Anlagen für das Metal Binder Jetting sowie für die Wärmebehandlung durch Entbindern und Sintern erweitert.

Lehre

Das Labor Medizintechnische Werkstoffe ist eine Ergänzung zu den Vorlesungen "Werkstoffe der Medizintechnik" und "Prozessketten der Medizintechnik". Im Mittelpunkt des Labor steht die Fertigungstechnik für Werkstoffe und deren Prüfung. Es richtet sich speziell an Studierende der Medizintechnik. Das Labor gibt Einblicke in die Prüfung typischer metallischer Werkstoffe, die in der Medizintechnik, insbesondere bei der Herstellung von Implantaten, Verwendung finden. Darüber hinaus liegt ein Fokus auf der digitalen Fertigungskette von patientenindividuellen, gedruckten Implantaten. Die praxisnahen Kurse ermöglichen es den Studierenden, sich vertiefende Kenntnisse in der Medizintechnik anzueignen und die Verbindung zwischen Theorie und praktischer Anwendung herzustellen.

Das Labor Werkstoffe der Medizintechnik ist eine Kooperation mit dem Labor Werkstofftechnik (Metalle und Kunststoffe) der Fakultät Maschinenbau und Verfahrenstechnik sowie dem EduFabLab der Fakultät EMI. Dabei erfolgen zurzeit Laborpraktika an folgenden Arbeitsplätzen:

  • Metallographie
  • Auflichtmikroskopie
  • Zerstörende Werkstoffprüfung, Universalprüfmaschine
  • Härteprüfung
  • Chemische Analyse durch Emissionsspektroskopie und Röntgenfluoreszenzspektroskopie
  • Rechnerbasierte Segmentierung von computertomographischen Daten
  • CAD/CAM-Fertigung von patientenindividuellen Bauteilen
  • Additive Fertigung durch Fused Layer Manufacturing

Praktika und Übungen

Die Versuche werden in kleinen Gruppen durchgeführt.