Präzises Rohrherstellungsverfahren in medizintechnischen Applikationen mit Materialgradienten (PRIMA17)

Problemstellung
Rohrrohlinge, sogenannte Halbzeuge, aus Kunststoffmaterialien stellen die Basis zur Herstellung zahlreicher Produkte dar. So werden im Bereich der Medizintechnik daraus z. B. bioresorbierbare Gefäßimplantate und Katheterkomponenten sowie Herzklappenrahmen hergestellt. Die Rohlinge dafür werden größtenteils mittels sogenannter Extrusion, bei der dickflüssige Kunststoffmasse unter Druck kontinuierlich aus einer formgebenden Düse herausgepresst wird, gefertigt. Diese werden für den medizinischen Einsatz weiter veredelt. Weltweit fordern Medizinproduktehersteller Technologien zur Herstellung von Rohrhalbzeugen mit präzisen Abmessungen und geringen Lösemittelrestgehalten. Weiterhin sollen die derzeit mittels eines separaten Veredelungsschrittes zusätzlich aufgeprägten Eigenschaften bereits während der Halbzeugherstellung eingebracht werden.

Projektziele
Ziel des KMU-innovativ-Projekts PRIMA17 ist die Entwicklung einer neuartigen Prozessabfolge mit dazugehörigem Maschinensystem zur Herstellung von Rohrhalbzeugen höchster Präzision. Die Kunststoffhalbzeuge sollen zukünftig individuell und im industriellen Maßstab gefertigt werden.
Durch den innovativen Produktionsprozess können Rohrhalbzeuge erstmals als Vorprodukt anwendungsspezifisch und individuell gefertigt werden. Zukünftig ist die Herstellung hochpräzise gefertigter Rohrhalbzeuge mit einer Vielzahl verschiedener Materialkombinationen mit unterschiedlichen axialen und radialen Verläufen möglich. Damit lassen sich medizinische Systeme, wie Stents oder Katheter, mit verbesserten Eigenschaften produzieren.

Vorgehensweise
Aufgabe des Projekts ist die Ausgestaltung einer neuartigen Prozessabfolge, die aus mehreren Herstellungsschritten besteht. Zunächst soll ein kombinierter Spinn- und Wickelprozess einen Rohling mit kontrollierter Materialzusammensetzung erzeugen. Im Anschluss wird dieser Rohling präzise geprüft und für den nächsten Verarbeitungsschritt vorbereitet. Das neue Rohrhalbzeug entsteht im darauffolgenden Verschmelzungsprozess, der unter exakter Atmosphären- und Temperaturregelung erfolgt. Dadurch wird der Kunststoff vor thermischer Schädigung geschützt und auf exakte Materialkennwerte eingestellt. Im Rahmen des Projektes wird das neue Maschinensystem mit integrierter Prozessabfolge prototypisch entwickelt und evaluiert.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Das neue Verfahren kann für zahlreiche Produkte eingesetzt werden, u. a. für Stents, Katheterkomponenten oder neurovaskuläre Katheter. Wirtschaftliches Ziel ist es, die Umsätze mit bioresorbierbaren Stents und Katheterkomponenten zu steigern und die Marktposition zu stärken.

• MeKo Manufacturing e.K.