Eine Publikation der Binkert Medien AG
Ausgabe 07/2017, 13.07.2017

Die «Crème de la Crème» – der Schweizer AM-Szene

Am 11. Mai 2017 veranstaltete die Irpd AG in ihren neuen Räumlichkeiten in St. Gallen das erste «IRPD Think Additive Symposium». Es bot den über 250 Teilnehmenden spannende Expertenreferate aus der Welt der additiven Fertigung. Die «Technische Rundschau» hat zwei Beispiele herausgepickt und stellt sie hier kurz vor.

Am ersten IRPD Think Additive Symposium wurden in den neuen Räumlichkeiten der Irpd AG – sie bieten 1100 m2 Gesamtfläche – an fünf verschiedenen Stationen AM-Fachwissen vermittelt. Die Teilnehmer erhielten so die Möglichkeit, sich umfassend über den aktuellen Stand der Technologie und Forschung zu informieren.

Flachsauger zur Reinigung von Computer-Chips

Mit der Entwicklung des lasergesinterten (SLS-) Bauteils adressiert die Besi Switzerland AG aus Cham die Frage, wie mehrschichtige, lediglich 10 bis 20 μm dicke Computerchips zu reinigen sind, ohne dass sie brechen.

Die Idee für das Bauteil entstand im Dezember 2013. Bei der Entwicklung des Flachsaugers mussten die fix vorgegebene Position und eine Schnittstelle mit wenig Platz berücksichtigt werden. Mittels einer ausgeklügelten Geometrie konnte die Integration eines ESD-Ionisators realisiert werden. Dieser dient zur Reduktion der elektrostatischen Ladung und verhindert so das Anhaften von Staubpartikeln auf den Computerchips. Der erste Prototyp wurde bereits im Januar 2014 an einen Kunden zur Evaluierung im Betrieb geliefert. Dabei wurde die ideale Form erarbeitet. Kundenspezifische Wünsche und Anpassungen an der Geometrie können dank des additiven Fertugungsverfahrens, das immer die Möglichkeit der Funktionsintegration und der Bauteiloptimierung zulässt, weiterhin innerhalb von nur einer Stunde realisiert werden. Durch die schnelle Erprobung und Qualifikation bei den Kunden in den letzten zwei Jahren kann der Flachsauger heute als Standardoption in Edelstahl 1.4404 geordert werden.

«The Egg»

Dieses medizinische Modell wurde am Kantonsspital St. Gallen für das Training von Hypophysen-Operationen entwickelt. Es ist eine 3D-Rekonstruktion eines Patientenkopfes und besteht hauptsächlich aus hartem Kunststoff (Polyamid 12) mit einem weicheren, abnehmbaren Teil im Bereich von Nase und Keilbeinhöhle. In das Modell wird die Aufnahme für ein gekochtes Hühnerei eingefügt. Sie fasst mittels zweier weicher Halbschalen das Ei, das die Hypophyse simuliert.

Das Modell erlaubt ein Training, in dem nach sorgfältiger Öffnung der Schale die operative Entfernung des Eigelbs erfolgt. Das Eigelb simuliert das Tumorgewebe. Das Ziel der OP ist es, das umgebende Eiweiss, welches das gesunde Gewebe simuliert, weitestgehend zu schonen. So ist eine realistische Simulation der operativen Bewegungen möglich, die unter endoskopischer Sicht durch einen engen Zugang durch die Nase in einer Tiefe von 12 cm durchgeführt werden. Im Gegensatz zu den weit teureren simulationssoftware-basierten Trainingsmodellen für solche Operationen bietet dieses 3D-Trainingsmodell taktiles Feedback und ermöglicht rasches Wiederholen. Es wird mit Erfolg in der Ausbildung von Assistenzärzten der Neurochirurgie eingesetzt. Tests zeigen eine signifikante Lernkurve.

IRPD Think Additive Workshops

Das IRPD bietet neu die modular aufgebaute Kursreihe «Think Additive Workshops» an. Man will in den zeitlich gestaffelten Kursen mit einem «Learning-by-Doing»-Ansatz notwendiges Grundwissen zur additiven Fertigung vermittelt. Die vier verfügbaren Levels in Stichworten:

Level 1 / «AM-Basics»: Ein eintägiger Startworkshop für maximal fünf Teilnehmer. Er vermittelt einen ersten allgemeinen Überblick über die Addditive-Manufacturing-Technologien, inklusive der AM-Guidelines.

Level 2 / «AM-Basics+»: Der zweitägige Workshop kombiniert das Level-1-Wissen mit einem Forschungsteil unter Mitwirkung von Spezialisten der ETHZ; idealer Einsteiger-Workshop. Er wird vom Veranstalter als erster Einstieg empfohlen und gibt den Teilnehmern ein gutes Gefühl für die Möglichkeiten der additiven Fertigung.

Level 3 / «Ideation Workshop»: Er umfasst Level 2, hinzu kommt die Generierung und Evaluierung von konkreten Ideen für AM. Ein konkretes Werkstück wird evaluiert.

Level 4 / «Think Additive Strategy Workshop»: Die vierte Stufe umfasst das Komplettprogramm der Academy. Ein konkretes Werkstück wird hier bis zum Druck umgesetzt und abschliessend beurteilt. Die Stufe ist gedacht für Unternehmen, die eine konkrete AM-Strategie verfolgen und entsprechend ihre internen Prozesse anpassen wollen. (msc)



«The Egg»: im SLS-Verfahren aus Kunststoffpulver gefertigtes mehrteiliges Modell für das Operationstraining von Chirurgen.


Im SLS-Verfahren hergestellter Flachsauger aus Edelstahl 1.4404 zur Reinigung von Computer-Chips. (Bilder: Irpd)

Im Profil

Die Irpd AG und IRPD

2015 gründet die United Grinding Group (UGG) mit der universitätsnahen inspire AG, an der die ETH Zürich beteiligt ist, das Joint Venture Irpd AG. Dessen Fokus ist es, die Produktionsverfahren der additiven Fertigung weiterzuentwickeln und von aktuellen Forschungsergebnissen zu profitieren. Die Irpd AG mit Hauptsitz in St. Gallen ist heute das führende Schweizer Kompetenzzentrum für additive Fertigung mit Schwerpunkt auf Dienstleistungen sowie Forschung und Entwicklung. Das Kompetenzzentrum wird von beiden Joint-Venture-Partnern gemeinschaftlich geführt. Die Irpd AG konzentriert sich auf die Herstellung von industriellen Metall- oder Kunststoff-Prototypen bis hin zur Fertigung von (Klein-) Serien komplexer Werkstücke als Dienstleistung für Kunden. Die Marke IRPD bietet auch Technologie- und Prozessberatung, Reverse Engineering, Scanning und Dienstleistungen rund ums Design und die Produktion komplexer Bauteile.