Additive Fertigung von Ti6Al4V-Bauteilen für Anwendungen in der Medizintechnik = Additive Manufacturing of Ti6Al4 Parts for Applications in Medical Engineering

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung einer Prozesskette zur Herstellung von gesinterten Ti6Al4V-Bauteilen mittels Fused Filament Fabrication (FFF) mit potenziellen Anwendungen in der Medizintechnik z.B. als Implantate. Die Prozesskette besteht aus den Einzelschritten Formmasse- und Filamentherstellung, 3D Druck über FFF, Entbindern und Sintern. Speziell die Formmasseentwicklung und die 3D-Druckparameteroptimierung sind von besonderer Bedeutung für die Realisierung gesinterter Bauteile mit guten mechanischen Eigenschaften. Es konnten komplex geformte Demonstra-torbauteile, wie z.B. ... mehrDentalimplantate, gefertigt werden. Die für die Verwendung als Implantate geforderten Kennwerte für die Dichte, mechanische Eigenschaften sowie Restsauerstoff- und kohlenstoffgehalt konnten jedoch noch nicht um-fänglich erreicht werden. Dies sollte aber durch eine weitere Prozessoptimierung möglich sein.

This work describes the realisation of sintered Ti6Al4V parts printed by a modified Fused filament Fabrication (FFF) technique. The process sequence consists of the individual steps feedstock fabrication, filament production, 3D printing, debinding and sintering. Especially a suitable feedstock development and FFF printing parameter evaluation determine a successful device production e.g. for application in medical engineering. It was possible to print parts with complex geometric features like a screw representing a dental implant. Actually, the obtained sintered Ti6Al4V parts do not meet the requirements for density, mechanical properties and residual oxygen and carbon content completely necessary for the usage e.g. ... mehras an implant in surgery.