Neu entwickeltes Verfahren ermöglicht den 3D-Druck von Magneten.

Als Kai von Petersdorff-Campen beschloss, eine künstliche Herzpumpe per 3D-Druck herzustellen, ahnte er nicht, wie gross die Aufmerksamkeit für dieses Projekt sein würde. Denn das Plastikteil, das er nach 15 Stunden aus dem Drucker nahm, war von sehr geringer Qualität. Aber es funktionierte, wie sich im darauffolgenden Test zeigte – und das war die Hauptsache.

Künstliche Herzpumpen sind nämlich nicht nur geometrisch komplexe, sondern vor allem auch magnethaltige Produkte. Und im Bereich des 3D-Drucks von Magneten steckt die Forschung noch in den Kinderschuhen. So gehört Petersdorff-Campens Herzpumpe zu den ersten Prototypen mit magnethaltigen Komponenten überhaupt, die per 3D-Druck gefertigt worden sind.

Sein neu entwickeltes Verfahren nennt Petersdorff-Campen «embedded magnet printing». Zentral daran ist, dass die Magnete direkt in den Plastik eingedruckt werden. Das geht so: Magnetpulver und Kunststoff werden bereits vor dem Drucken gemischt und zu Strängen – sogenannten Filamenten – verarbeitet. Diese gelangen in den 3D-Drucker, wo sie analog zu klassischen 3D-Druckverfahren – Petersdorff-Campen wählte das so genannte FDM-Verfahren – verarbeitet werden. Eine Düse gibt dabei die am Computer generierte Form mit seinen verschiedenen Komponenten automatisch aus. Abschliessend wird das gedruckte Teil in einem externen Feld magnetisiert.

Wenn womöglich auch nicht für Herzpumpen, so ist das Potenzial des 3D-Drucks von Magneten gross. Magnete sind nämlich bei weitem nicht nur in medizinischen Geräten enthalten. Sie befinden sich etwa auch in Elektromotoren, die beispielsweise in zahlreichen technischen Haushaltgeräten eingebaut sind: Von der PC-Festplatte über Lautsprecher bis zur Mikrowelle.


When Kai von Petersdorff-Campen decided to create an artificial heart pump using 3D printing, he had no idea how big the attention would be for this project. Because the plastic part, which he took out of the printer after 15 hours, was of very low quality. But it worked, as shown in the following test – and that was the main thing.

Artificial heart pumps are not only geometrically complex, but above all also magnetic products. And in the field of 3D printing of magnets, research is still in its infancy. For example, Petersdorff-Campens heart pump is one of the first prototypes with magnetic components ever made using 3D printing.

His newly developed process is called „embedded magnet printing“ by Petersdorff-Campen. Central to this is that the magnets are printed directly into the plastic. This is how it works: magnetic powder and plastic are mixed before printing and processed into strands – so-called filaments. These arrive in the 3D printer, where they are processed analogously to classical 3D printing process – Petersdorff camping chose the so-called FDM procedure. A nozzle automatically outputs the computer-generated form with its various components. Finally, the printed part is magnetized in an external field.

If not for heart pumps, the potential of 3D printing of magnets is great. Magnets are by far not only included in medical devices. They are also in electric motors, for example, which are installed in numerous technical household appliances: From the PC hard drive over speakers to the microwave.

Source: https://www.ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2018/10/herzpumpe-aus-dem-3d-drucker.html

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