Könnte sich die neue Herstellungsmethode geringfügig ausweiten?

Daphne Allen | 03. Okt. 2023

„Komplexe Präzisionsteile im kleinen Maßstab sind in der Medizintechnik sehr gefragt“, sagt Adam Steege, CEO von Trio Labs, gegenüber Design News. Trends zu minimalinvasiven Verfahren im Gesundheitswesen steigern den Bedarf an miniaturisierten Geräten und damit auch die Nachfrage nach Miniaturteilen.

Einer der „Schmerzpunkte“ ist jedoch, dass solch komplexe Präzisionsteile oft drei bis fünf verschiedene Prozesse durchlaufen müssen, um die ideale Form und Oberfläche zu erreichen, und „das wird für die Massenproduktion nicht funktionieren“, sagt er.

Steege wollte diese Frage beantworten: „Was wäre, wenn wir einen 3D-Druckprozess entwickeln könnten, der der CNC-Bearbeitung ebenbürtig ist, ohne viele Nachbearbeitungsprozesse?“ sagte Steege. „Es wäre ein großer Fortschritt für Medizintechnikentwickler, aber auch für die Produktion.“

Also erfand Steege die harzinfundierte Pulverlithographie (RIPL) und gründete das Unternehmen Trio Labs. Nach Angaben des Unternehmensstandorts verwendet RIPL Standard-Metallspritzgusspulver, um hochpräzise Metallteile mit einer Dichte von 99 % in großen Stückzahlen herzustellen. Steege wird Einzelheiten zu RIPL in der Sitzung am 10. Oktober bei MD&M Minneapolis unter dem Titel „Micro Metal AM: The Faster Path to New Device Development“ bekannt geben.

Mit RIPL „sind wir in der Lage, einige Designs freizugeben“, sagt er und verweist auf diejenigen, die mit herkömmlichen Verfahren nur schwer zu realisieren wären. „Wir können den Spielraum für Gestaltungsmöglichkeiten erweitern.“

Die Methode könnte auch dazu beitragen, das zu überwinden, was Steege die „Kluft zwischen Forschung und Entwicklung und Produktion“ nennt. Da er 10 Jahre lang in der Entwicklung medizinischer Geräte an artikulierten laparoskopischen chirurgischen Geräten und anderen Produkten gearbeitet hat, kennt er die Herausforderungen bei der Entwicklung eines Präzisionsgeräts, das in großen Mengen hergestellt werden kann. „Wir mussten Forschung und Entwicklung durchlaufen und dann etwas umgestalten, um es in den kommerziellen Maßstab zu bringen“, erzählt er.

„Jetzt können Sie den gleichen Prozess für Prototyping und Produktion verwenden“, erklärt er.

RIPL verwendet ein lithografisches Verfahren, das „es uns ermöglicht, eine hohe Auflösung [5 Mikrometer] zu erreichen und Hunderttausende Teile herzustellen“, sagt Steege. „Es ist ein schichtweiser Prozess und unterscheidet sich daher vom Metallspritzguss. Beim Formen unterliegen Sie häufig Einschränkungen durch die Formgeometrie. Sie können das Ausgangsmaterial nur in einen so kleinen Formraum zwingen. Mit einem Schicht-für-Schicht-Prozess können Sie bis auf mehrere zehn Mikrometer vorgehen.“ Probleme mit der Strömungsverteilung, die bei MIM auftreten, könnten ebenfalls vermieden werden, sagt er.

„Sie können auch wichtige Dimensionen steuern“, fährt er fort. „Die von Ihnen erzeugten Schichten sind unabhängig von der Geometrie. Die Abweichungen von Teil zu Teil und die Geometriebeschränkungen, die man beim Formen kennt, gibt es nicht.“

Steege sagt, sein Team habe herausgefunden, dass „Leute, die CNC verwenden, einen einfachen Übergang zu RIPL hatten.“

Er ermutigt diejenigen, die Schwierigkeiten mit dem 3D-Druck haben, über RIPL nachzudenken. „Viele Menschen sind mit dem 3D-Druck emotional belastet. Wir zögern sogar, es 3D-Druck zu nennen. Das ist ein anderes Tier.“ Zu den Problemen, die er beim 3D-Druck gesehen hat, gehören die Oberflächenveredelung, Toleranzen (wie nah kann man an die Spezifikationen herankommen) und das Erreichen eines funktionsfähigen Teils von Anfang an.

„3D-Druck bietet einen neuen Designraum, aber bei einigen Technologien gab es Probleme mit der Qualität“, sagt er. Er ermutigt potenzielle Benutzer, zu lernen, „wo und wie man RIPL verwendet“.

Erfahren Sie mehr, indem Sie Steeges Sitzung am 10. Oktober bei MD&M Minneapolis zum Thema „Micro Metal AM: The Faster Path to New Device Development“ besuchen.

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