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Concept Laser GmbH

An der Zeil 8 , 96215 Lichtenfels
Deutschland

Telefon +49 9571 1679-0
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  • Halle 8a / R34
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Hallenplan

COMPAMED 2016 Hallenplan (Halle 8a): Stand R34

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COMPAMED 2016 Geländeplan: Halle 8a

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Produktkategorien

  • 10  Ausrüstung und Technologie für Labor und Produktion
  • 10.02  Produktionsausrüstung
  • 10.02.24  Laser

Unsere Produkte

Produktkategorie: Laser

Additive Fertigung in der Medizintechnik

Der Mensch und seine Lebensqualität stehen im Mittelpunkt der Medizin. Medizintechnik ist hierbei ein wichtiges Instrument. Die Produkte der Branche sollen Patienten wirkungsvoll im Heilungsprozess unterstützen, die Mobilität erhalten und wieder mehr Lebensqualität vermitteln.

Eine optimale Patientenversorgung in der Orthopädie, Implantologie oder auch der Zahnmedizin setzt hochpräzise und passgenaue Medizinprodukte voraus. In der Medizin- und Dentaltechnik werden einzelne oder in Kleinserie gefertigte Komponenten, deren Material und Verarbeitung extrem hohen Qualitätsansprüchen genügen, nachgefragt.

Die Medizintechnik zählt zu den wichtigen Pionierbranchen der additiven Fertigung (Additive Manufacturing). Charakteristisch sind hier kleine Losgrößen, herstellerspezifische Anpassungen und auf den Patienten individuell zugeschnittene Implantate bis Losgröße 1, die zahlreich parallel in einem Bauraum entstehen können. Aber auch in der Serienfertigung von Standardimplantaten hat die additive Fertigung mittlerweile Einzug in der Medizintechnik erhalten.

Individualisierung bzw. Passgenauigkeit der Produkte, Geometriefreiheit bei der Herstellung und eine lange Lebensdauer dieser spielen eine entscheidende Rolle. Aber auch hohe mechanische Belastungen, spezifische Elastizitäten und Biokompatibilität zählen zu den weiteren Anforderungen an die Produkte.

Generelles Spektrum und Potenziale der Medizintechnik

Die Branche besteht aus Herstellern von Implantaten und Prothesen, medizinischen Instrumenten oder auch der Zahnmedizin. Die Branche gilt als Innovationstreiber und kontinuierlicher Wachstumsmarkt der additiven Fertigung. Durch eine generative Fertigung können bisher klassisch gegossene oder gefräste Metallteile, aber auch Bauteile aus polymeren Werkstoffen, häufig durch metallische und langlebige 3D-Bauteile substituiert werden. Perspektivisch schätzen Branchenexperten und Chirurgen das Wachstumspotenzial dieser Industrie als sehr hoch ein.

Anwendungen und Materialien in der Medizintechnik

Zu den Anwendungen der Medizintechnik zählen u.a. Implantate des Schädels, der Hüfte, der Wirbelsäule, des Fußes, Kniegelenke sowie sonstige Prothesen bedingt durch Frakturen, Deformitäten, degenerative Instabilität, Tumorerkrankungen, etc. Chirurgische Instrumente und medizinische Geräte sind weitere typische Anwendungen des 3D-Metalldrucks genauso wie z.B. Kronen und Brücken, Modellgüsse oder auch Abutments aus dem Bereich der Zahnmedizin.

Zum Einsatz kommen biokompatible Hochleistungswerkstoffe, wie z. B. Titan und Titanlegierungen, daneben Kobalt-Chrom-Legierungen und Edelstähle. An diese unterschiedlichen Werkstoffgruppen werden besondere Anforderungen in Bezug auf Geometrie, Losgrößen (patientenspezifische Unikatfertigung on-demand), Oberflächenstrukturen und Elastizitäten (E-Modul) gestellt. Die Verwendung zertifizierter Originalwerkstoffe, wie sie bisher auch für gegossene oder gefräste Teile eingesetzt werden, ermöglicht es Herstellern sehr schnell, die additive Fertigungsoption auf Basis von Pulverwerkstoffen zu wählen.

Individualisierung  und Geometriefreiheit in der Medizintechnik

Die Vorteile der additiven Fertigung in der Medizintechnik zeigen sich insbesondere in der hohen Flexibilität des Fertigungsverfahrens: Mittels des Laserschmelzens können komplexeste Geometrien aufbaut werden, welche die menschliche Knochenstruktur nachahmen und es ermöglichen, ein geringes Gewicht der Bauteile mit hoher mechanischer Belastungsfähigkeit zu vereinen. Möglich sind poröse mikrozelluläre Oberflächen, die ein gutes Verwachsen des Implantats mit der Umgebung ermöglichen und den Heilungsverlauf beschleunigen. Darüber hinaus können die Implantate auf die individuellen Anforderungen zugeschnitten werden, so dass eine optimale Passgenauigkeit erreicht wird. Gleichzeitig kann durch „selektive Dichten“ eine gewünschte Elastizität (E-Modul) in einem Bauteil unterschiedlich ausgelegt werden. Für Implantate des Bewegungsapparates, wie bei Hüftimplantaten erforderlich, kann ein Titanbauteil, ausreichend steif, leicht und elastisch gefertigt werden. Darüber hinaus können Hohlstrukturen und Hinterschnitte gefertigt werden, die es erlauben, dem Produkt zusätzliche Funktionen zukommen zu lassen, wie z.B. Medikamentendepots anzulegen, oder das Bauteil bezogen auf das Gewicht leichter auszulegen. Durch diese Möglichkeiten entstehen teilweise auch ganz neue Produkte und Produktdesigns, die mit den bisherigen konventionellen Fertigungsmethoden nicht zu realisieren waren. Auch die Umsetzung hochkomplexer Lösungen aus der Natur lasen sich mit dem additiven Fertigungsverfahren für die Medizintechnik abbilden. 

Kosten- /Zeitersparnisse in der Produktion medizinischer Produkte durch additive Fertigung

Auch in wirtschaftlicher Hinsicht überzeugt das 3D-Druckverfahren in der Medizintechnik gegenüber konventionellen Methoden des Formens und Zerspanens. So können Bauteile in einem Stück bzw. Schuss (one shot) hergestellt werden, die zuvor aus mehreren Teilen zusammengefügt werden mussten. Die Anpassungsmöglichkeiten von Dimensionen und Geometrie, bis Losgröße 1, sorgen für eine maximale Ausrichtung an den Bedürfnissen der Patienten und deren Lebensqualität. Zudem lassen sich mehrere individuelle Teile auf einer Bauplattform herstellen, was letztendlich zu Zeit- und Kostenersparnissen führt. Auch kleine und mittlere Serien können sehr flexibel und hoch wirtschaftlich produziert werden.
Da gegenüber dem Gießen von Metallen keine Vorlaufzeiten und Kosten für die Erstellung und den langfristigen Betrieb von Werkzeugen entstehen zeigen sich die Kostenstruktur und die Verfügbarkeit von Teilen einer werkzeuglosen Fertigung ungleich günstiger. Dies wird auch durch die vollautomatisierte additive Fertigung 24/ Tag möglich. Gegenüber gefrästen Teilen fällt die Abfallreduktion, d.h, weniger Materialeinsatz und geringerer Abfall, für Hersteller ins Gewicht. „Production on demand“ sorgt für eine zeitnahe Verfügbarkeit im OP-Saal.

Ressourcenschonende additive Fertigung in der Medizintechnik

LaserCUSING® ist ein ressourcenschonendes Herstellungsverfahren. Hauptargument für die additive Fertigung (Additives Manufacturing) sind, neben einer mannlosen Fertigung (24h/7T-Option) und einem geringerern energetischer Prozessaufwand als bei konventionellen Herstellungsmethoden, ein signifikante Ressourcenschonung des eingesetzten Materials. So kommt beim Laserschmelzen nahezu nur das Material zum Einsatz, welches für den Aufbau des Endproduktes benötigt wird. Insofern ergibt sich, im Vergleich zum Fräsverfahren, ein deutlicher geringerer Materialeinsatz. Auch der Materiallabfall beim 3D-Metalldrucken beschränkt sich dabei, im Vergleich zu zerspanenden Verfahren, auf ein Minimum. Neben der Schonung natürlicher Ressourcen, spielt dieser Aspekt natürlich auch beim Thema Wirtschaftlichkeit eine tragende Rolle.

Concept Laser: Kompetenter Partner der Medizintechnik

Funktionsfähige Bauteile mit anspruchsvoller Geometrie und definierten medizinischen Eigenschaften auf Basis zertifizierter Materialien lassen sich mit den leistungsfähigen Laserschmelzanlagen von Concept Laser sehr schnell und kosteneffizient fertigen. Die pulverbettbasierten Anlagen von Concept Laser bieten zudem adäquate Tools für die Qualitätssicherung und -überwachung, die während der Entstehung des Bauteils die validen Daten gleich mitliefern.

Zudem kennzeichnen sich die Maschinen durch den Einsatz qualitativ hochwertigster Komponenten und einem robusten Maschinenbau aus. Sehr viel Wert wird dabei auf die Sicherheit, insbesondere im Umgang mit reaktiven Materialien wie z.B. Titan, und die Bedienerfreundlichkeit der Anlagen gelegt. Neben der Auslegung der Konstruktion nach ATEX-Richtlinien, zeichnen sich die Maschinenlösungen von Concept Laser durch eine räumliche Trennung dem Prozess- und dem Handhabungsbereich aus. Neben dem Faktor der Sicherheit für den Maschinenbediener ermöglicht dies auch ein leichtes Be- und Entladen sowie einen optimalen Zugang zu allen Komponenten in der Maschine.

Das Bauraumspektrum der LaserCUSING®-Anlagen bietet den Herstellern das derzeit umfassendste Anlagenspektrum weltweit. Concept Laser bietet aber weit mehr als nur die notwendigen Materialien und Systeme für die additive Fertigung hinsichtlich der Medizintechnik: Mit einem hohen Marktverständnis und genauer Kenntnis der spezifischen Entwicklungsabläufe arbeitet Concept Laser eng mit einem starken Partnernetzwerk zusammen. Concept Laser berät Partner in der Medizintechnik kompetent und begleitet diese anspruchsvolle Zielgruppe während des gesamten Entwicklungs- und Produktionsprozesses.

Generelle Vorteile der additiven Fertigung in der Medizintechnik

Zu den Pluspunkten einer additiven Fertigung in der Medizintechnik zählen generell:

Uneingeschränkte Geometriefreiheit bei der Herstellung der Produkte 
Patientenspezifische, passgenaue Produktlösungen bis Losgröße 1,
Exakte Einstellung von Oberflächenrauheiten oder Gitterstrukturen für schnelles Einwachsen im Gewebe,
Exakte Einstellung von gewünschten Elastizitäten (E-Modul),
Hohe Biokompatibilität (Titan beispielweise ist auch für Allergiker geeignet),
Time-to-market: kürzere Bauzeiten und Verfügbarkeit für den Patienten
Herstellung der Bauteile in einem Stück (one shot), d. h. Reduzierung von Montageaufwand und Schwachstellen
Kostenersparnis und Ressourcenschonung durch deutlich weniger Abfall wie bei klassischen Zerspanungsmethoden bei geringerem Materialeinsatz zeitnahe, werkzeuglose Fertigung (keine Vorlauf- und Werkzeugkosten für Werkzeuge, wie im Metallguss),
Vollautomatische digitalisierte Fertigung 24h/Tag,
Insgesamt verbesserte Kostenstruktur und „Economies of scale“.

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Produktkategorie: Laser

LaserCUSING® revolutioniert die Dentalbranche

Mit dem generativen Metall-Laserschmelzverfahren werden Dentalprodukte wie Kronen, Käppchen, Modellgüsse und Sekundärkonstruktionen wirtschaftlich hergestellt! Aufgrund des standardisierten Fertigungsprozess können Unikate oder Kleinserien in konstant hoher Qualität gefertigt werden.

Hochwertiger, absolut passgenauer Zahnersatz aus Kobalt-Chrom, Titan- oder Edelmetalllegierungen
– quasi über Nacht!

Die DENTAURUM Gruppe, führend im Bereich edelmetallfreier Dentallegierungen, ist unser Partner und fertigt exklusiv Pulverwerkstoffe zur Verarbeitung nach dem LaserCUSING® Verfahren, die ausschließlich Concept Laser Kunden zur Verfügung stehen.

Zwei patentierte und klinisch bewährte edelmetallfreie Legierungen, die bislang als Legierung in
Form von Gusszylindern und als Fräsrohling erhältlich waren, sind nun exklusiv auch als laser-schmelzbarer Pulverwerkstoff über Concept Laser zu beziehen:

remanium® star CL
rematitan® CL

Die mit dem LaserCUSING® Verfahren gefertigten Produkte entsprechen den Anforderungen nach
dem Medizinproduktegesetz (DIN EN ISO 9693 / DIN EN ISO 22674).

Lesen Sie hier einige Kundenzitate:

"Laserschmelzen als generativer oder digitaler Prozess hat das Potential dazu den klassischen Metallguss zu ersetzen. Das Laserschmelz-Verfahren gehört inzwischen zu den Standard-Produktionsverfahren in der Zahntechnik. Es ermöglicht durch den moderaten Materialverbrauch eine sehr ökonomische Produktion von Metallgerüsten jeder Art. Die Materialeigenschaften sind denen gegossener Gerüste in vielen Bereichen sogar überlegen. Es können hochkomplexe Geometrien produziert werden, die durch Guss- oder Frästechniken nicht herstellbar sind."

ZTM Werner Ebert, Geschäftsführer LAC-Laser Add Center GmbH
Wie beurteilen Sie die Haltbarkeit von lasergeschmolzenen Dentalprothesen?
"Unsere materialwissenschaftliche Analyse wird in der Praxis bestätigt. Remanium® star CL ist ein klinisch bewährtes, qualitativ hochwertiges Medizinprodukt. CAD/CAM mit einem Qualitätsmaterial auf einer hochwertigen Laserschmelzanlage, wie Concept Laser sie bietet, musste förmlich zu einem Ergebnis mit hervorragender Qualität führen. Die hohe Festigkeit plus die Elastizität der CoCr-Legierung ergibt beim Laserschmelzen bessere Lebenszyklen als beim konventionellen Guss mit dem gleichen Material."

Dr. Jürgen Lindigkeit, Abteilungsleiter Entwicklung Prothetik und Metallurgie bei DENTAURUM

Zahnärzte und Zahntechniker denken, dass lasergeschmolzene Teile Nachteile bieten, wie Rauigkeit oder Verträglichkeit des Materials.
"Das Verfahren greift auf das klinisch bewährte remanium® star CL zurück. Damit kann der Zahnarzt mit gutem Gewissen den Patienten behandeln. Er weiß sich durch Zertifizierung, CE-Zeichen und Normkonformität auf der sicheren Seite. Der geringe Rauheitsgrad erlaubt zudem einen Nachbearbeitungsaufwand, der klassischen Prothesen gleichkommt oder diese übertrifft. Bei remanium® star CL können wir den Nachweis antreten, bessere metallurgische Eigenschaften zu bieten, als bei einem Gußteil aus dem gleichen Material."

Dr. Jürgen Lindigkeit, Abteilungsleiter Entwicklung Prothetik und Metallurgie bei DENTAURUM

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Über uns

Firmenporträt

Die im Jahr 2000 von Frank Herzog gegründete Concept Laser GmbH gehört zu den weltweit führenden Anbietern von Maschinen- und Anlagentechnik für den 3D-Druck von Metallbauteilen. Das  patentierte LaserCUSING®-Verfahren – ein pulverbettbasiertes  Laserschmelzen von Metallen  –  erschließt neue Freiheiten bei der Formgebung von Komponenten und erlaubt auch die werkzeuglose, wirtschaftliche Fertigung hochkomplexer Bauteile in kleineren Losgrößen.

Die Kunden des Unternehmens kommen aus zahlreichen Branchen, wie z.B. der Medizin- und Dentaltechnik, der Luft- und Raumfahrtindustrie, dem Werkzeug- und Formenbau, der Automobilindustrie und der Uhren- und Schmuckindustrie. Die 3D-Metalldrucker von Concept Laser verarbeiten u.a. Pulverwerkstoffe aus Edelstahl und Warmarbeitsstählen, Aluminium- und Titanlegierungen sowie – für die Schmuckherstellung – Edelmetallen.

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