Polypropylen (PP) im 3D-Druck: Gamechanger für die OT-Werkstatt?
Shownotes
Herzlich Willkommen in der OT 3D Werkstatt! Ich bin Dominik Heinz, und wenn du dich mit 3D-Druck in der Orthopädietechnik beschäftigst, dann solltest du jetzt dranbleiben. Polypropylen (PP) ist in der Medizintechnik längst Standard – doch erst mit HP Multi Jet Fusion wird es wirklich spannend für den industriellen 3D-Druck.
Aber was bedeutet das für die OT-Werkstatt und die Hilfsmittelversorgung? Ist PP wirklich eine Alternative zu PA12 oder PA11? Welche Vorteile bietet es für Schäfte, Orthesen oder Verbindungselemente? Und wo liegen die Herausforderungen – von Maßhaltigkeit bis Nachbearbeitung?
In dieser Folge erfährst du: Warum PP leichter, flexibler und chemikalienbeständiger ist als PA12 Welche Anwendungen in der Orthopädietechnik profitieren Wie du durch chemisches Glätten oder Färben die Bauteilqualität optimierst Welche Herausforderungen du beachten musst – und wie du sie löst
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00:00:00: Hallo und herzlich willkommen in der OT3D Werkstatt.
00:00:03: Ich bin Dominik Heinz und wenn du in der
00:00:06: Autobeditechnik Arbeit bist und 3D Druck für die
00:00:09: Patientenversorgung einsetzt, dann würde ich diese Folge bestimmt
00:00:13: besonders interessieren, weil heute geht es um einen
00:00:16: Werkstoff, den ihr ganz genau kennt und zwar Polypropylen oder auch
00:00:22: PP genannt. Den Werkstoff nutzt ihr, glaube ich,
00:00:26: täglich in euer Werkstatt, doch wusstet ihr eigentlich, dass man
00:00:30: diesen auch verdrucken kann? Ja, nicht nur im Filament,
00:00:34: sondern auch im Pulverbett. Und heute möchte ich noch mal ein
00:00:39: bisschen genau darauf eingehen, wie ihr das in eurer OT
00:00:44: Werkstatt einsetzen könnt, was die Vorteile sind gegenüber
00:00:47: klassischen pulverbasierten 3D Druckmaterialien wie zum
00:00:51: Beispiel Polyami 12 oder 11 bzw. Nylon 12 oder 11.
00:00:56: Und wo liegen denn überhaupt die Herausforderungen?
00:00:59: Genau. Also bleibt auf jeden Fall dran, ich leg jetzt einfach mal
00:01:02: los und zwar, wenn wir den Klassiker PP mal
00:01:09: betrachten, ist es so, dass der industriell natürlich 80%
00:01:12: Markteinteil hat, also sehr, sehr viele klassisch
00:01:15: konventionell hergestellte Produkte nutzen Polypropylen,
00:01:19: besonders wegen der chemischen Resistenz. Und natürlich kann
00:01:24: man das Ganze auch im orthobedi-technischen Kontext
00:01:27: halt auch mit, für zum Beispiel den Prothesen oder
00:01:30: Orthesen, Herstellung sehr gut einsetzen. Sprich, Polypropylen
00:01:34: im 3D Druck ist kein Hexenwerk und kann verwendet werden. Ich
00:01:38: glaube, die Message ist schon mal ganz wichtig, weil vielen ist
00:01:41: das überhaupt gar nicht klar. Sie kennen das halt in vom
00:01:43: Filamentdrucksystem. Da gibt es auch sehr gute, also PP Print
00:01:47: zum Beispiel, hat dort ganz gutes Filament. Es gibt aber
00:01:51: natürlich auch viele, viele andere. Genau. PP ist halt ein
00:01:55: echter Klassiker, sowohl in der Medizintechnik als auch
00:01:58: Industrie. Er ist leicht, er ist flexibel, er ist
00:02:01: chemikal beständig, aber im 3D Druck bisher kaum Thema. Wir
00:02:07: haben in den letzten Jahren im Bereich HP Multitiated Fusion
00:02:12: zum Beispiel ein PP Material zum Verdrucken, was halt im
00:02:17: Pulverbett auch wirklich umgesetzt werden kann. Genau,
00:02:20: aber was bringt es halt wirklich denn für deine OT-Werkstatt?
00:02:23: Also, zum einen ist halt das Thema von wegen, dass PP
00:02:27: chemisch resistent ist und das auch entsprechend leichter
00:02:31: ist. Dazu komme ich aber gleich nochmal mehr. Dann würde ich
00:02:34: mal ein paar Anwendungen euch nochmal vorstellen, wie das in
00:02:37: der Orthobedie-Werkstatt gut eingesetzt werden kann. Was sind
00:02:41: denn aktuell die Herausforderungen auch im 3D Druck mit
00:02:44: Polypropylen und wie kann man die auch lösen? Und wie
00:02:47: verbessert man eigentlich das Post-Prozessing oder welches
00:02:50: Post-Prozess ist denn für Polypropylen auch gereignet?
00:02:52: Ja, genau. Und warum ist denn PP in der Orthobedie-Technik
00:02:56: interessant? Und zwar, jeder in der Orthobedie-Werkstatt
00:02:59: arbeitet, der kennt halt Polypropylen. Hab ich ja
00:03:02: gerade schon gesagt, das ist halt eine klassische
00:03:03: Verarbeitung. Zum Beispiel beim Tiefziehen, flexible
00:03:07: Orthesen oder Verbindungselemente herzustellen.
00:03:10: Also, dort nutzt man auf jeden Fall Polypropylen, aber
00:03:13: warum könnte es auch um 3D Druck eine gute Alternative
00:03:15: halt sein? Naja, Punkt eins ist es ist leichter als das Nylon
00:03:20: 12 bzw. Polyami 12. So, rund 13 Prozent Gewichtsspannung,
00:03:25: die wir da haben. Was natürlich auch bedeutet, dass wenn man
00:03:28: das entsprechend für den Patienten mit einsetzt, könnte
00:03:32: das ein Komfort sein. Zum Beispiel ein Tragekomfort plus
00:03:35: nochmal, wenn man nach 3D Druck designet. Also auch die
00:03:38: Konstruktion der Orthese nach 3D Richtlinien optimiert, hat
00:03:43: man sozusagen nochmal einen doppelten Vorteil. Dann, es ist
00:03:48: sehr Schlag C, aber auch flexibel. PP gibt nach, ohne zu
00:03:52: brechen, das ist extrem gut und gerade halt ideal eben für
00:03:55: belastbare OT-Bau-Teile oder Orthobedie, orthobedische
00:03:58: Hilfsmittel. Dann ist das Wasser und Luftdicht ab 1
00:04:02: Millimeter Wandstärke, also sprich, sie braucht keinen
00:04:05: Beschichten. Noch mal zusätzlich also eine
00:04:07: Beschichtung auftragen oder es ist halt eben perfekt für
00:04:10: Feuchtigkeit oder Hygiene Anwendungen. Also auch wieder
00:04:13: klassisch für das Hilfsmittel, was man halt am Körper
00:04:17: trägt. Dann, es hat natürlich sehr gute Hautverträglichkeiten
00:04:20: und ist halt Chemikalien beständig. Das ist natürlich
00:04:24: wichtig für den Einsatz im direkten Patienten-Kontakt, also
00:04:27: im direkten Hautkontakt und zusätzlich auch, wenn wir jetzt
00:04:31: mal so in diesen Bereich Korsette zum Beispiel reingehen,
00:04:35: könnte man das Polypropylen, was wir hier mit dem HP System
00:04:38: zum Beispiel im Pulver bedrucken können, auch verschweißen.
00:04:41: Also auch die Bauteile lassen sich nachträglich miteinander
00:04:45: verbinden. Genau, wie das Ganze aussieht, kann man natürlich
00:04:48: jetzt hier auf der Audiospur relativ schwierig visualisieren.
00:04:52: Da wieder mal die Empfehlung kontaktiert den Dennis, der
00:04:55: kann euch da einiges zu sagen, kann euch ein bisschen was
00:04:57: zeigen. Vereinbarter Termin mit uns natürlich, dann können wir
00:05:03: euch mal eure Applikation auch zeigen, wie das halt möglich ist.
00:05:05: Genau. Also klassische Anwendungsfälle, wenn natürlich
00:05:09: Schäfte, Ortesen natürlich in jeder Ausprägung, Verbindungselemente
00:05:14: oder auch Schutzkappen, die man halt mit Polypropylen umsetzen kann.
00:05:18: Und ja, genau. Also das ist natürlich auch immer so ein
00:05:22: bisschen so das Thema Polypropylen als Werkstoff. Ist auf der
00:05:25: anderen Seite natürlich auch wieder schwierig zu verdrucken oder
00:05:29: schwieriger zu verdrucken, weil es hat nochmal andere
00:05:31: mechanische Eigenschaften. Also einfach die Eigenschaften des
00:05:34: Grundmaterials sind halt ein bisschen komplizierter als das
00:05:37: Evergreen Material, Nylon 12 oder Polypropyl P A 12. Genau.
00:05:41: Und welche Herausforderungen haben wir denn? So die Kernhaus
00:05:44: Aufgaben oder die Kern-Herausforderung, wenn man
00:05:47: Polypropylen bedrucken, bedrucken möchte oder
00:05:50: verdrucken möchte, es sind halt folgende. Wir haben das Thema
00:05:55: natürlich, dass wir entsprechend eine höhere Schrumpfung haben
00:06:00: und das mögliche Verformungen geben könnte. Da muss man
00:06:04: ein bisschen aufpassen, eben wie die Packdensity zum
00:06:06: Beispiel ist, wie man die Orientierung der Bausteine
00:06:08: im Bauraum den Macht, aber auch dafür sind wir natürlich als euer Druckerfachmann mit als
00:06:13: Unterstützung dabei und können euch da auch Tipps und Tricks geben. Die Lösung ist natürlich zum
00:06:18: einen Konstruktionsanpassung oder dass halt wirklich die Bauteile im Bauraum optimiert werden,
00:06:23: dass man bestimmte Mindestabstände natürlich einhalten muss und das halt eben gezielt auch
00:06:28: einsetzt. Genau, die Maß-Toleranzen sind ein bisschen größer im Vergleich wie beim PA12. Da sprechen
00:06:36: wir am Endeffekt von 0,3 bis 0,8 mm. Die Lösung ist hier an der Stelle, dass man eben das chemisch
00:06:43: gegelettete Teile zum Beispiel für die Nachbearbeitung im Finishing-Prozess, also in der Nachbereitung
00:06:48: ein chemisches Glettprozess mit einarbeitet. Dazu erzähle ich aber gleich auch nochmal ein
00:06:53: bisschen mehr. Dann haben wir natürlich das Thema längere Abkühlzeiten im Pulverbett. Beim PA ist
00:06:58: immer so die Hausmarke, die wir propagieren, die ich propagiere natürlich und 12 Stunden Druckzeit,
00:07:04: 12 Stunden Abkühlzeit im Fast-Cooling, wenn wir jetzt auf die HP Pulvertechnologie gucken für
00:07:09: einen kompletten Bauraum. Im PP ist es halt so, dass man dort halt nochmal längere Zeit benötigt.
00:07:15: Das Ganze kann man natürlich kompensieren durch verschiedene Module, die man in dem HP-Ukosystem
00:07:21: auch mit umsetzen kann. Aber das würde jetzt auf der Audiospur auch nochmal den Rahmen sprengen. Auch
00:07:26: dort die Einladung natürlich kommt zu uns in den Showroom. Dann können wir euch das Ganze einfach
00:07:31: mal zeigen. Buchst bei uns ein Workshop, dann guckt ihr euch das Ganze im Detail an. Genau,
00:07:36: dann haben wir noch das Thema Nachbearbeitung und so machst du dann die Polypropylenbauteile noch
00:07:42: besser. Und da ist es halt so von wegen, dass Polypropylen vom Hause aus nicht gerade für eine
00:07:47: perfekte Oberfläche in Qualität bekannt ist. Aber mit den richtigen Nachbearbeitungsstrategien
00:07:52: kannst du die natürlich optimieren. Da gibt es zum Beispiel das Bekannte chemische Gletten
00:07:56: bzw. Vapor Fuse Surfacing, was wir halt auch bei einem unserer Lieblingspostprozessin Hersteller
00:08:03: sehr gut verwenden und empfehlen können. Und dadurch werden halt die Oberflächen,
00:08:08: die aus dem Druck herauskommen, bis zu 80 Prozent glatter, also annähernd wie Spritzkursqualität.
00:08:13: Man hat eine verbesserte Hautfreundlichkeit zum Beispiel, gerade wenn es halt um den
00:08:18: direkten Patientenkontakt geht. Man hat eine erhöhte Bruchdehnung zum Beispiel,
00:08:22: Schlagzehigkeit etc. Man kann auch das PP entsprechend färben, wenn man das möchte. Da gibt
00:08:30: es halt auch zum Beispiel einen Färbebad. Dadurch kann man diesen grauer Grundton,
00:08:34: das ist in dem Fall mit dem Polypropylen, kann man dann halt nochmal andere dunklere
00:08:38: Farben einfärben, also ein dunkles grün, ein dunkles blau, ist zum Beispiel möglich. Das
00:08:43: Ganze ist verschweißbar, habe ich auch schon gesagt. Und das sind vielleicht nochmal so wichtige
00:08:48: Punkte, um euch da ein bisschen abzuholen. Genau. Thema Nachhaltigkeit und Kosten lohnt sich
00:08:54: denn überhaupt Polypropylen für die eigene Fertigung oder für generell den Einsatz dafür? Ja,
00:08:59: klar. Also ist es natürlich das Thema von wegen, dass wir hier im Pulverbad immer das haben. Das
00:09:05: Pulver, was nicht geschmolzen wurde, kann halt wiederverwendet werden. Man hat so eine klein
00:09:11: bisschen Makulatur, wenn man mit der Materialstation das entsprechend absaugt, dann wird ein bisschen
00:09:16: was gefiltert. Aber man kann so annähernd 100 Prozent von dem Pulver, was halt nicht geschmolzen
00:09:22: wurde, wiederverwenden. Und das ist natürlich extrem nachhaltig. Man hat halt weniger Materialabfall.
00:09:27: Du kannst fast alles wiederverwenden. Dann hast du halt niedrige Produktionskosten, weil das
00:09:33: Grundmaterial deutlich günstiger ist als jetzt das Nylon 12, was natürlich auch nochmal ganz
00:09:38: spannend ist. Du brauchst halt natürlich da weniger Frischpulver. Am Tag ist endlich das Frischpulver,
00:09:44: also diese Zusammensetzung 80 Prozent zu 20 Prozent. Ist halt auch günstiger. Dann ist es
00:09:51: recyclingfähig. Wenn du langfristig nachhaltig produzieren willst, ist zum Beispiel PPP eine
00:09:56: starke Wahl, um dann auch entsprechend das in die Recycling zu geben, in Recycling zu geben. Genau.
00:10:02: Und ich sage mal, Daumen hoch auf jeden Fall, so ein bisschen so dieser Underdog, das Polypropylen
00:10:08: ist so ein bisschen der Underdog im Bereich 3D Druck. Dem ist aber nicht so, sprecht uns an. Es hat
00:10:15: sehr gute Eigenschaften. Auch die Beispiele Dennis hat in der LinkedIn-Gruppe postet auch
00:10:20: immer wieder Videos und so. Und da kann man sich das mal angucken. Aber am einfachsten,
00:10:25: dass wenn ihr wirklich Interesse habt, weil das mal kennenzulernen, kontaktiert Dennis,
00:10:29: kontaktiert uns auf den bekannten Kanälen, dann können wir mit euch mal ein Workshop machen,
00:10:33: Teile zeigen, Teile produzieren, dass wir einfach mal so ein paar Testdruck für euch auch machen.
00:10:38: Das ist gar kein Problem. Und wir können das natürlich auch wirtschaftlich mal hoch rechnen,
00:10:43: inwieweit ihr da auch ein Vorteil habt. Genau. Und das war es im Endeffekt für heute mit unserem
00:10:49: OT3D-Werkstatt Podcast. Und ich mache mal wieder die Türen zu für heute. Und genau. Also wichtig
00:10:58: ist auf jeden Fall mit Polypropylen kann man auch im Pulverbed verdrucken. Es hat sehr gute
00:11:02: Eigenschaften. Genau. Ihr müsst halt erstmal nur ein bisschen euch eingrooven, das Ganze. Und wenn
00:11:07: es euch interessiert, dann kontaktiert uns bitte. Wenn ihr möchtet, ihr findet unsere LinkedIn-Gruppe
00:11:13: von 3D-Druck in der Orthobedie-Technik, kommt in die Gruppe. Wenn euch das interessiert, tauscht
00:11:19: euch mit Experten aus. Und auch der Dennis, der postet ja immer mal wieder dort Videos und
00:11:24: Praxisbeispiele darüber und gibt auch Tipps und Tricks. Dann, wenn du lieber die PP-Teile mal
00:11:29: live erleben möchtest, dann komm gerne zu uns in den 3D-Showroom. Buch dir einen Termin mit uns,
00:11:35: damit wir uns auch auf deine Anforderungen einstellen können. Mache ein Workshop,
00:11:40: komm gerne auch über zwei Tage. Dann können wir auch mal Druck vorbereiten, das auspacken,
00:11:44: den Prozess mal angucken und so weiter und so weiter. Und wenn du noch gar nicht so weit bist
00:11:48: und lieber erstmal auf der goberen Flughöhe starten möchtest, dann bestell dir den Praxisleitfaden
00:11:54: 3D-Druck in der Orthobedie-Technik in unserem Online-Shop. Und zu guter Letzt danke, dass
00:11:59: du hier zugehört hast heute bei der Folge und gib uns gerne eine positive Bewertung. Und wenn du
00:12:05: Fragen hast, Feedback hast, Anmerkungen für unseren Podcast, dann melde dich bitte bei uns. Wir
00:12:11: freuen uns auf jeden Fall. Danke fürs Zuhören und bis zum nächsten Mal.
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