Keramikwerkzeuge – biokompatibel und garantiert metallfrei

Medizintechnik 09. 06. 2019
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Die Verwendung keramischer Schneidwerkzeuge stellt sicher, dass durch die Individualisierung von Implantaten keine Spuren metallischer Werkstoffe in den Körper gelangen können. OxiMaTec hat eine biokompatible Hochleistungskeramik für derartige Anwendungen entwickelt. Daraus können auch Schneidwerkzeuge für die Resektion von Knochenmaterial hergestellt werden.

Implantate wie Hüftgelenkspfannen ­werden heute in großem Umfang aus biokompatiblen und gut verträglichen Materialien wie hochvernetztem Polyethylen hergestellt. Damit sie exakt passen und dauerhaft zuverlässig funktionieren, werden sie individuell angepasst. Die Bearbeitung dieser Medizinprodukte erfolgt jedoch häufig mit Hartmetallwerkzeugen. Der dabei entstehende Metallabrieb kann teilweise im Implantat verbleiben und auf diese Weise in den menschlichen Körper gelangen. Um diese Gefahr zu vermeiden, bietet beispielsweise die OxiMaTec GmbH aus Hochdorf Bearbeitungswerkzeuge aus einer biokompatiblen Hochleistungskeramik an.

Der Werkstoff basiert auf einer Aluminium­oxidmatrix, bei dem eingelagerte Zirkonium­dioxidpartikel eine höhere mechanische Festigkeit und Bruchzähigkeit bewirken. Während des Sinterns werden hexagonale Lanthan-Aluminium-Oxid-Plättchen erzeugt, was die Zähigkeit zusätzlich steigert. Praseodymoxid als Haftvermittler erhöht die Festigkeit des Werkstoffs. Die resultierende Hochleistungskeramik ist nicht nur biokompatibel, sondern auch bioinert, das heißt chemische oder biologische Wechselwirkungen zwischen dem keramischen Werkstoff und Körpergewebe sind ausgeschlossen.

Schneidwerkzeuge aus dieser biokompatiblen Keramik eignen sich nicht nur zum Anpassen der Geometrie von Implantaten aus biokompatiblen Kunststoffen, sondern auch für den Einsatz bei orthopädischen Eingriffen, zum Beispiel als Skalpelle und Sägen bei der Resektion von Knochenmaterial. Für Bohrungen in Knochen wurden spezielle Dreikantbohrer entwickelt, die das Material nicht herausschneiden, sondern nur verdrängen und damit verdichten. Sie eignen sich auch für den Einsatz im Dentalbereich, um Zahnimplantate im Kieferknochen zu verankern.

Die 2005 gegründete OxiMaTec GmbH entwickelt und fertigt maßgeschneiderte Hochleistungskeramiken. Als einer von wenigen Herstellern bietet sie eingefärbte und verschleißfeste leitfähige Keramiken an. Dank fundierter chemischer Kenntnisse, jahrzehntelanger Erfahrung und spezieller Ausrüstungen können Werkstoffe aus bis zu neun Einzelkomponenten aufbereitet werden. Das Unternehmen unterstützt seine Kunden zudem bei der Erarbeitung der optimalen Fertigungsstrategien und bei der Herstellung von reproduzierbar hochpräzisen Bauteilen. Das Unternehmen liefert Qualitätsnachweise zu den entwickelten Werkstoffrezepturen und führt werkstoffanalytische Untersuchungen und Schadensanalysen sowohl für Keramiken als auch für Metalle und Polymere aus. Ergänzend zu den Hauptbereichen Werkstoff­entwicklung und Bauteilherstellung verfügt OxiMaTec auch über eine kleine mechanische Fertigung. Das ermöglicht, die Fertigungstiefe sehr weit auszubauen und auch spanende Arbeiten wie Fräsen, Drehen oder Schleifen im eigenen Haus auszuführen.

 
 

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