3D-Druck hat viele Facetten – von klein zu groß und mit den unterschiedlichsten Materialien. Die folgende Story von Boston Micro Fabrication (BMF) zeigt, wie der 3D-Druck im Mikromaßstab mit innovativen Polymerharz-Druckern von BMF die Produktentwicklung beschleunigt und verbessert. Mit 3D-gedruckten Bauteilen konnte das Unternehmen Sutrue Ltd. im englischen Colchester zum Beispiel ein automatisches Nähgerät für die minimalinvasive Chirurgie zur Marktreife bringen.
Die minimalinvasive Chirurgie führt zu kürzeren Rekonvaleszenzzeiten, besseren Heilungsergebnissen und weniger Komplikationen. Doch noch gibt es nicht genug Instrumente für diese sehr präzisen Eingriffe auf engstem Raum. Sutrues minimalinvasives Nähgerät wurde deshalb speziell für die Schlüsselloch- Chirurgie mit laparoskopischen und robotergestützten Eingriffen entwickelt. Bisher gab es kein Instrument, das den für die minimal-invasive Chirurgie erforderlichen geringen Durchmesser von nur acht Millimetern erreicht.
Die Idee für ein solches automatisches Nähgerät hatte Alex Berry, Gründer und technischer Leiter des bei Colchester in England ansässigen Unternehmens Sutrue, während er sich 2008 von einem gebrochenen Knöchel erholte. Nach jahrelangen Forschungen und Experimenten hatte Berrys Team schließlich ein Handgerät entwickelt, das automatisch eine Nähnadel mit Faden durch das Gewebe und wieder in das Gerät zurückführt. Die Nadel dreht sich dabei auf einer festen Bahn aus dem Gerät heraus und wieder hinein, während sie auf der dritten Achse waagerecht bleibt. Die Spitzen des Geräts wurden als Prototypen aus Stahl gefertigt, was einen erheblichen Zeitaufwand bedeutete und Änderungen am Design erschwerte.
Doch eine der wichtigsten Komponenten der Spitze musste aktualisiert werden, um die Stabilität der Nadelführung zu verbessern. Eine maschinelle Bearbeitung des Teils hätte die Erprobung des Produkts um mehrere Monate verzögert, erhebliche Kosten verursacht und keinen Spielraum für verschiedene Varianten gelassen.
Der 3D-Druck des zu ersetzenden Teils ermöglichte es dem Team, verschiedene Versionen zu testen und in kurzem Zeitrahmen verschiedene Toleranzen zu prüfen. Außerdem konnte das Team bei 3D-Druck auch die Ästhetik berücksichtigen und die Teile in zwei verschiedenen Farben drucken lassen.
„Dank der Genauigkeit der Mikro 3D-Drucker von BMF konnten wir drei verschiedene Teile ausprobieren, um die ideale Lösung zu finden. Nun funktioniert unser Gerät wie geplant, ohne die Kosten und die Zeitverzögerung für eine maschinelle Bearbeitung“, sagt Alex Berry, Gründer und technischer Leiter bei Sutrue. „Die von BMF gedruckten Teile entsprechen dem Design und sind durchweg präzise.“
