Techniken und Ausstattung
Wir wenden als zentrale Fertigungstechnologie die MIM-Technik an (Metal Injection Moulding: Metallpulver-Spritzgießen). Das Schema verdeutlicht den Ablauf.
Die MIM-Technik nutzt für die Formgebung die Spritzgießtechnik, wie sie aus dem Kunststoffbereich bekannt ist. Als Ausgangsmaterial wird feines Metallpulver verwendet. Um dieses auf einer handelsüblichen Spritzgießmaschine verarbeitbar zu machen, wird es mit einem so genannten Binder vermischt. Dieser Binder wird im Aggregat der Spritzgießmaschine bei etwa 100 °C aufgeschmolzen und trägt das Pulver mit in die Form. Ein chemischer und ein thermischer Prozess sorgen anschließend für die vollständige Entfernung des Binderanteils aus dem spritzgegossenen Teil, so dass nur das Metall verbleibt. Mittels eines Sinterprozesses wird das Pulver zu dem gewünschten festen und dichten Körper kompaktiert.
| Gerät | Kenndaten |
| Schaufelkneter | FEMIX Misch- und Knettechnik GmbH, Labor-Knetmischer, Nutzvolumen 0,5 l, Betrieb unter Schutzgas |
| Spritzgießmaschine | ARBURG GmbH + Co., ALLROUNDER 320 S, 500-60, Schließkraft 500 kN, Schneckendurchmesser 18 / 22 mm |
| Entbinderungsofen | XERION Ofentechnik GmbH, Warmwand-Retortenofen, Nutzvolumen 17 l (250 mm Dm), max. 1000 °C, Vakuumbetrieb bis 10-4 mbar und Inertgas bis 1,1 bar, Edelstahl |
| Sinterofen | CENTORR / Vacuum Industries Workhorse II, horizontaler Kaltwand-Kammerofen, Nutzvolumen: 300 x 300 x 600 mm (54 l), max. 1700 °C, Vakuum bis 10-6 mbar, Inertgas sowie Wasserstoff bis 1,5 bar |
| Kombinierter Entbinderungs- und Sinterofen: | XERION Ofentechnik GmbH, Vakuum- und Schutzgas-Ofensystem für Entbinderung und Sinterung, Baureihe XVAC, Nutzvolumen 10 l (220 mm Dm x 300 Höhe), max. 1600 °C, Vakuumbetrieb bis 5 x 10-6 mbar, Inertgas sowie Wasserstoffbetrieb bis 1100 mbar |
| Sinterdilatometer | max. 1550 °C (kurzzeitig bis 1600 °C), Vakuum bis 10-5 mbar sowie Inertgas bis 100 mbar, Probendurchmesser 11 mm, Probenlänge max. 50 mm,max. Messbereich 5 mm, Auflösung ≤ 20 nm |
| TGA/SDTA-Messeinrichtung | Mettler-Toledo GmbH, Thermisches Analysegerät TA 3000, bis 5000 mg, -160 °C bis 2000 °C, Inertgas, Luft, Vakuum bis 10-2 mbar |
| Kombinierte Entbinderungs- und Lösemittelrückgewinnungsanlage | LÖMI GmbH Entbinderungsanlage Typ EBA 50/2006, Nutzvolumen 50 l, Lösemittelrückgewinnungsanlage Typ LRA 50/2006 |
| Handschuhboxsysteme | |
| Kleingeräte | Stampfvolumeter, Geräte für die Siebanalyse, Analysewaage mit Dichtemesseinrichtung, Kolbenspritzgießmaschine |
| 3 Handschuhboxsysteme |
Bioreaktor für Degradationsstudien
Die umfangreichen Charakterisierungsmethoden werden für verschiedene Aspekte eingesetzt:
1. Qualitätskontrolle der Ausgangsmaterialien (z. B. Strangpreßprofile, Implantatprototypen)
2. Charakterisierung der Eigenschaften von Materialien (z.B. Homogenität, Verunreinigungen)
3. Wissenschaftliches Verständnis der Degradationsmechanismen
Als Besonderheit sind hier die Degradationsstudien unter physiologischen Bedingungen zu nennen.
| Gerät | Methode |
| Modulares Bioreaktorsystem | Degradationsstudien unter gewebespezifischen Flussraten, Material-Zell-Interaktionen |
| Yxlon Y Cougar | 2D / 3D Röntgenanalyse (Tomographie) |
| Bruker M4 Tornado | Mikro-Röntgen Fluoreszenz Spektrometer (µXRF) |
| Bruker ContourGT-K mit Nanolens AFM System | Weisslichtinterferometer / Profilometer |
| SpectroSize 300 | Dynamische Lichststreuung |
| Verschiedene optische Mikroskope, Fluoreszenzmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie | Mikroskopie |