3D-Druckverfahren im Orthopädieschuhtechnikerhandwerk

Mit dem 3D-Druck ist in den letzten Jahren eine spannende neue Technologie an den Markt gekommen, die verspricht nicht nur Individualität, sondern auch Nachhaltigkeit. Seit 2017 haben wir bei Kriwat den ersten 3D-Drucker in unserer Fertigung. Nach ausgiebiger Forschungsphase ist der 3D-Druck mittlerweile in fast allen Bereichen etabliert. Dazu gehören: individuelle Orthesen, orthopädische Schuhe oder in unserem Kerngeschäft der Einlagenfertigung.

3D-Druck, was ist das?

3D-Druck ist ein Herstellungsverfahren, bei dem dreidimensionale Objekte schichtweise aufgebaut werden. Schicht für Schicht fügt der 3D-Drucker Material hinzu, um das gewünschte Werkstück zu erstellen. Die mittels 3D-Scan erfassten Daten können so individuell umgesetzt werden.

Welche 3D-Druck-Verfahren gibt es?

FDM

SLA

SLS

Welche 3D-Druck-Verfahren verwendet Kriwat? Wann kommt welches Verfahren zum Einsatz?

Unser Ziel ist es immer, unsere Patienten optimal zu versorgen. Deswegen machen wir uns die einzelnen Vorteile der verschiedenen Druckverfahren zunutze und wenden alle drei Verfahren in unserer Werkstatt an.

Der FDM-Druck wird primär bei der Herstellung von orthopädischen Maßschuhen und in der Fertigung von propriozeptiven Einlagen eingesetzt. Bevor wir einen Maßschuh fertigen, wird immer ein sogenannter Probeschuh erstellt. Der Probeschuh dient dazu, dass die vorher ermittelten Umfänge auf ihre Korrektheit überprüft werden. Die Herstellung eines herkömmlichen Probeschuhs ist sehr arbeitsintensiv. Zunächst muss der Fuß und das Bein des Kunden gegipst werden. Dieser Gipsabdruck wird ausgegossen. Dadurch erhält man eine Nachbildung vom Fuß und dem Bein – den Leisten. Um den Leisten des Beins konnte im nächsten Schritt der Probeschuh gebaut werden.
Der 3D gedruckte Probeschuh lässt sich nicht nur schneller herstellen, sondern nach dem Gebrauch recyceln und schont somit nachhaltig die Umwelt. Es ist lediglich ein Scan des Patienten nötig. Um diesen Scan können wir den Probeschuh am Computer modellieren und drucken.

Propriozeptive Einlagen haben das Merkmal, dass sie an unterschiedlichen Stellen unterschiedliche Härten aufweisen müssen. Durch gezielt angeordnete Strukturen im Druck können verschiedene Härten erreicht werden. Der Vorteil zum bisherigen Verfahren (einer gefrästen Einlage): Die Einlagen müssen nicht mehr nachbearbeitet werden und es entstehen keine Abfälle. Es wird nur so viel Material verwendet, wie für die Produktion nötig ist.

Den SLA-Druck verwenden wir für die Herstellung von maßgefertigten Orthesen. Eine Orthese soll die Beweglichkeit eines Gelenks reduzieren, damit schmerzende Bewegungen vermieden werden. Oft stoßen industriell gefertigte Orthesen in der Individualität an ihre Grenzen. Eine Tatsache mit der wir uns bei Kriwat nicht zufriedengeben wollen. Deswegen fertigen wir in herausfordernden Fällen selbst Orthesen, die wir frei gestalten können. Für den Scan verwenden wir einen iPad-Scanner, mit dem wir das betroffene Gelenk scannen. Mit dem Scanergebnis können wir eine Orthese modellieren. Das Ergebnis der Modulation drucken wir mit dem SLA-Drucker aus. Alle Materialen in diesem Druckverfahren sind biozertifiziert und somit besonders verträglich für die Haut. Ein weiterer Pluspunkt: die Hilfsmittel aus dem SLA-Druck haben eine glatte Oberfläche und somit angenehm zu tragen sind. Orthesen aus dem SLA-Druck weisen eine hohe Bruchsicherheit und Langlebigkeit aus.

Mit dem SLS Drucker fertigen wir vorrangig Einlagenkerne (den festen Bestandteil einer Einlage) oder ganze Einlagen. In über 35 Jahren Berufserfahrung haben wir einen großen Wissensschatz aufgebaut, den wir in die neue Fertigungstechnik übertragen haben. Alle Werkstücke des SLS-Drucks haben eine raue Oberfläche. Dank dieser Eigenschaft können die Einlagenkerne bzw. Einlagen nach dem Druck mit anderen Komponenten wie beispielsweise Polstern und einem Bezug direkt verklebt werden. Mit dem SLS Drucker sind sehr dünne und trotzdem feste Objekte druckbar. Das bietet folgende Vorteile: unsere Einlagen passen in jeden Schuh und trotz der geringen Materialstärke (< 2 mm) bleiben die Einlagen sehr flexibel und brechen nicht.

Der 3D-Druck bietet uns bisher nie dagewesene Möglichkeiten. Für uns ist es entscheidend, immer unsere Patienten und die Anforderungen an unsere verschiedenen Produkte im Auge zu behalten. Daher setzen wir auf verschiedene Druckverfahren, um immer das Maximum aus jeder Technik herauszuholen. Mit Vorfreude blicken wir auf alle Möglichkeiten, die sich im Bereich des 3D-Drucks in den nächsten Jahren bieten werden.