Der medizinische Bereich zählt zu den am stärksten wachsenden Anwendungsfeldern des 3D-Drucks. Denn kaum ein anderer Sektor verlangt so sehr nach individuellen, hochpräzisen und gleichzeitig wirtschaftlichen Lösungen. Mit einem geeigneten 3D-Drucker können Medizintechnikhersteller, Kliniken oder Forschungseinrichtungen patientenspezifischen Implantaten oder komplexen Organmodellen für chirurgische Simulationen entwickeln. Da das aber noch nicht alle Anwendungsbereiche sind, wollen wir von Druckerfachmann, Ihnen einen Einblick in den 3D-Druck in der Medizin geben.

Der Fortschritt der Medizin – 3D-Druck in allen Gesundheitsbereichen

Der medizinische 3D-Durck ist ein fester Bestandteil des modernen Gesundheitswesens. Einen Einsatz findet die Technologie nicht nur in der Medizintechnik, sondern auch in den Kliniken und Forschungseinrichtungen. Ganz neu ist die Technologie in der Medizin jedoch nicht. Der 3D-Druck begann in den 1980er Jahren als experimentelles Verfahren. Damals war an einen Einsatz in der Medizin noch nicht zu denken.

Erst ab dem Jahr 2000 hat sich der 3D-Druck in der Medizin etabliert. Erste gedruckte Prothesen, Zahnersatzteile und chirurgische Modelle entstanden in den 2000er Jahren. Einen wirklich Durchbruch in der Medizin gab es jedoch erst ab 2010. Damals wurde der 3D-Druck für patientenspezifische Implantate, organähnliche Strukturen und ersten bioprinted Gewebe eingesetzt. Drei Jahre später wurde das erste gedruckte Schädelimplantat erfolgreich transplantiert. Was in den 1980er Jahren als experimentelles Fertigungsverfahren begann, hat sich in den letzten Jahrzehnten zu einer Schlüsseltechnologie entwickelt.

Heute ermöglicht der 3D-Druck nicht nur die präzise Herstellung von Implantaten und Prothesen. Sondern die Technologie ist so weit entwickelt, dass auch patientenspezifische OP-Modelle, chirurgische Hilfsmittel und sogar erste Ansätze im Bioprinting entwickelt werden.

3D-Druck in der Medizin: Effizienz und Kostenvorteile

Unternehmen die Medizintechnik herstellen oder anderweitig im medizinischen Bereich tätig sind, können die Vorteile des 3D-Drucks für sich nutzen. Traditionelle Fertigungsmethoden in der Medizintechnik sind häufig mit langen Entwicklungszeiten, hohen Materialkosten und aufwendigen Logistikprozessen verbunden. Dadurch verzögern sich Behandlungen oftmals, wodurch Patienten länger warten müssen oder den Krankenkassen höhere Kosten entstehen. Der 3D-Druck bietet Ihnen hier strategische Vorteile, die weit über den reinen Produktnutzen hinausgehen.

• Schnellere Verfügbarkeit von Prototypen und Funktionsmustern: Funktionsfähige Komponenten lassen sich mit einem 3D-Drucker in kürzester Zeit herstellen. Oftmals innerhalb weniger Tage, wodurch Sie als Unternehmen von einer beschleunigten Produktentwicklung oder einem frühzeitigen Feedback durch Mediziner und Anwender profitieren.
• Ressourcenschonung und Kostenkontrolle: Mit einer 3D-Druck-Fertigung produzieren Sie nur das, was tatsächlich benötigt wird. Das reduziert wiederum Material- und Lagerkosten. Auch Fehlproduktionen in großer Stückzahl lassen sich vermeiden.
• On-Demand-Produktion: Ob patientenspezifische Implantate oder maßgeschneiderte Instrumente, Sie können durch den 3D-Druck bedarfsgenau und standortunabhängig produzieren.

Medizinischer 3D-Druck: SLA, SLS und FDM

Nicht jeder 3D-Drucker eignet sich automatisch für medizinische Produkte. Das passende Verfahren hängt stark von Ihrem konkreten Einsatzgebiet ab. Mit der richtigen Technologie stellen Sie sicher, dass Qualität, Materialeigenschaften und Wirtschaftlichkeit stimmen.

Im Folgenden geben wir Ihnen einen Überblick über die wichtigsten Verfahren für den medizinischen Bereich.

SLA – Für höchste Präzision bei medizinischen Kunststoffen

Die Stereolithografie (SLA) ist ideal, wenn Sie feinste Details, glatte Oberflächen und höchste Maßgenauigkeit benötigen. Dieses Verfahren härtet flüssige Harze mithilfe eines Lasers schichtweise aus. Ein Prozess, der sich besonders für anatomische Modelle, präzise Prototypen und chirurgische Instrumente eignet.

Ihre Vorteile:

• Extrem hohe Auflösung, ideal für filigrane Strukturen
• Große Materialvielfalt, inkl. biokompatibler Resins für den direkten Haut- oder Schleimhautkontakt
• Sehr glatte Oberflächen – ohne aufwendige Nachbearbeitung

SLA erfordert nach dem Druck eine Reinigung und Aushärtung der Teile. Die Technologie ist zudem kostenintensiver als FDM, bietet dafür aber deutlich mehr Präzision und Anwendungsmöglichkeiten in der Medizintechnik.

SLS – Komplexe Funktionsteile ohne Stützstrukturen

SLS 3D-Druck in der Medizin

Beim selektiven Lasersintern (SLS) wird ein feines Kunststoffpulver mittels Laser schichtweise verschmolzen. Dieses Verfahren ist ideal, wenn Sie belastbare, funktionale Prototypen oder Bauteile mit komplexer Geometrie entwickeln möchten – zum Beispiel chirurgische Bohrschablonen oder Orthesen.

Ihre Vorteile:

• Kein Bedarf an Stützstrukturen
• Hohe Festigkeit und Belastbarkeit, vergleichbar mit Spritzgussteilen
• Auch biokompatible Materialien verfügbar

SLS-Drucker sind in der Anschaffung teurer, und die Oberfläche der Teile wirkt zunächst rau – eine Nachbearbeitung (z. B. durch Sandstrahlen) ist meist erforderlich. Zudem ist die Materialauswahl etwas eingeschränkter als bei SLA.

FDM – Der wirtschaftliche Einstieg für einfache Prototypen

Das Fused Deposition Modeling (FDM) ist die bekannteste und günstigste 3D-Drucktechnologie. Hierbei wird ein Kunststoffdraht (Filament) aufgeschmolzen und Schicht für Schicht aufgetragen. Geeignet ist das Druckverfahren für erste Funktionsmuster, einfache medizinische Hilfsmittel oder Studien zur Machbarkeit.

Ihre Vorteile:

• Sehr kostengünstig bei Material und Geräteanschaffung
• Vielfältige Thermoplaste wie PLA oder ABS verfügbar
• Gut geeignet für grobe Prototypen oder Bildungszwecke

FDM bietet die geringste Detailgenauigkeit aller drei Verfahren. Für präzise medizinische Modelle ist es daher oft nicht geeignet. Zudem sind hochwertige Oberflächen nur durch zusätzliche Nachbearbeitung erreichbar. Für einfache, robuste Teile oder erste Designstudien kann es dennoch ein sinnvoller und günstiger Einstieg sein.

Suchen Sie nach einem geeigneten Drucker, vielleicht von der Firma Formlabs, dann wenden Sie sich gerne an unser Team. Wir helfen Ihnen den optimalen 3D-Drucker zu finden.

Materialien für Ihren 3D-Druck in der Medizin

Die Wahl des richtigen Materials ist im medizinischen 3D-Druck genauso entscheidend wie die Drucktechnologie selbst. Schließlich müssen die gefertigten Teile nicht nur präzise und belastbar, sondern oft auch biokompatibel, sterilisierbar und langzeitverträglich sein. Je nach Einsatzbereich gelten unterschiedliche Anforderungen.

Kunstharze für höchste Präzision und medizinische Qualität

Wenn Sie SLA-Druck einsetzen, stehen Ihnen mit den BioMed-Kunstharzen von Formlabs zur Verfügung. Diese werden den hohen Standards der Medizintechnik gerecht. Diese Harze sind in einer ISO 13485-zertifizierten Umgebung hergestellt und eignen sich unter anderem für:

• Chirurgische Instrumente und Schnittschablonen
• Patientenspezifische Modelle für OP-Planungen
• Medizinprodukte für den direkten Haut- oder Schleimhautkontakt
• Langzeitkontakt mit der Haut (>30 Tage)

SLS-Materialien: Wenn es auf Widerstandskraft ankommt

Nutzen Sie SLS-Technologie, ist Nylon 12 Powder ein bewährter Werkstoff für die Herstellung medizinischer Prototypen, Bohrschablonen, Orthesen oder Vorrichtungen. Dieses Material ist nicht nur biokompatibel und sterilisierbar, sondern bietet auch eine hervorragende mechanische Stabilität bei hoher Umweltbeständigkeit. Besonders für funktionale Teile mit filigranen Strukturen ist Nylon 12 ideal.

Natürlich finden Sie bei uns auch andere Materialien für den 3D-Druck. Möchten Sie gerne mehr über den 3D-Druck in der Medizin erfahren? Oder suchen Sie eine umfassende Beratung für den kauf Ihres 3D-Drucker? Nehmen Sie gerne Kontakt zu uns auf. Wir helfen Ihnen den passenden Drucker zu finden, egal ob für die medizinische Forschung oder zur Fertigung von Medizinprodukten.