Von der ersten Idee bis hin zur Kleinserien-Produktion sind wir mit innovativen Ansätzen und fundiertem Know-how für Sie da. Ob experimentelle Arbeiten zum Aufzeigen der Machbarkeit, Prototyp-Entwicklung oder auch die Implementierung des neu entwickelten Produkts in Ihre Produktionslinie.
Zielgerichtete Modifikationen der Oberfläche eines Produkts können dessen Eigenschaften positiv beeinflussen. Durch unsere Schwerpunkte in der Oberflächenbeschichtung und in der Oberflächenanalytik verfügen wir in der Oberflächentechnik über ein langjähriges und ausgesprochen fundiertes Fachwissen rund um Oberflächen. Dieses stellen wir gerne für die unterschiedlichsten Projekte im Rahmen der Auftragsforschung zur Verfügung.
Beschichtungen können Ihr Produkt maßgeblich verbessern.
Zum Beispiel kann durch aufgebrachte Schichten die Korrosionsanfälligkeit von Stahl verbessert werden. Auch die Biokompatibilität von medizinischen Geräten kann so erhöht werden. Durch Erzeugung von porösen Oberflächen werden Räume für Medikamente an der Oberfläche von Implantaten geschaffen. Durch Ionenimplantation werden tribologische Eigenschaften wie Reibung oder Härte günstig beeinflusst oder Polymeroberflächen funktionalisiert.
Nach der gründlichen Analyse Ihrer Fragestellung werden mit Ihnen die Zeitdauer des Projekts und Milestones mit genau definierten Zielen festgelegt. Anschließend werden Ihren Bedürfnissen angepasste Hersstellungsverfahren mit unterschiedlichen Prozessparametern entwickelt bzw. vorgeschlagen und die beste Variante ausgewählt.
Nach dieser Methode werden dann üblicherweise Kleinserien angefertigt, mit dem Ziel, das neue oder verbesserte Produkt eingehend auf seine Funktionalität und Zuverlässigkeit zu testen. Auch nach der Implementierung der neuen Methode in Ihre Produktionslinien stehen wir Ihnen bei Bedarf zur Verfügung, zum Beispiel für analytische Arbeiten im Bereich Qualitätskontrolle. Während des gesamten Projektverlaufs, vom Vorversuch bis zum Abschluss, findet ein intensiver Austausch mit Ihnen statt.
Sie erhalten von uns stets schnelle und zuverlässige Unterstützung – auch bei analytischen Fragestellungen, beispielsweise:
Unser Schwerpunkt in der Medizintechnik ist die Verträglichkeit von Implantaten zu erhöhen: insbesondere durch Beschichtung und Veränderung der Implantat-Oberflächen.
An medizinische Implantate werden enorme Anforderungen gestellt, denn der Körper reagiert sehr empfindlich auf „Eindringlinge“. So müssen die Implantate eine sehr hohe Biokompatibilität aufweisen, der Körper sollte also das Implantat nicht als störenden Fremdkörper empfinden, sondern möglichst gut annehmen. Grundvoraussetzung dafür ist, dass das Implantat aus einem geeigneten Material besteht und keine toxische Wirkung im Körper hat. Aber auch die Oberflächenbeschaffenheit des Implantats spielt bei der Frage nach einer optimalen Integration in den Körper eine große Rolle.
Hier setzt unsere Forschung auf dem Gebiet der Medizintechnik an. Unsere Arbeiten konzentrieren sich darauf, die Verträglichkeit von Implantaten zu erhöhen und die gezielte Abgabe von Wirkstoffen zu ermöglichen. Dies geschieht dadurch, dass wir biokompatible Schichten aufbringen und die Oberflächenmorphologie verändern. Das geht oft einher mit einem Funktionalisieren der Oberfläche, z. B. können erzeugte poröse Strukturen als Depot für Wirkstoffe dienen oder besser einwachsen. Die aufgebrachten Schichten müssen selbstverständlich eine ausgezeichnete Haftung auf dem Grundkörper aufweisen, damit keine Bestandteile vom Implantat abgehen. Bezüglich der Haftung erzielen wir mit unserer PVD-Beschichtungstechnologie z.B. mit keramischen Schichten auf Dentalimplantaten oder bei empfindlichen Implantaten wie Metallstützen für die Koronararterien (Stents) sehr gute Ergebnisse. Ein weiterer Fokus unserer F&E-Tätigkeiten im Bereich Medizintechnik ist die Herstellung und Optimierung von bioabsorbierbaren zinkbasierten Legierungen für bioabsorbierbare Implantate wie z.B. Stents oder Knochenimplantate. Hierzu gießen wir die erforderlichen Legierungen (Patent erteilt) in unserer Gießanlage und bearbeiten diese durch thermomechanische Methoden wie Strangpressen. Dadurch erhalten wir Legierungen, die für den jeweiligen Einsatz bezüglich mechanische Stabilität, Biokompatibilität und Auflösekinetik optimiert sind. Die laufende Kontrolle der chemischen Zusammensetzung, der Korngröße und der mechanischen Werte garantiert eine gleichbleibende Qualität der Legierungen. Durch die Variation der Legierungszusammensetzung, der Korngrößen oder durch Aufbringen von Beschichtungen kann das Auflöseverhalten des Implantats auf die jeweiligen Erfordernisse eingestellt werden.
Wir erarbeiten gerne mit Ihnen zusammen mögliche Verbesserungen Ihres medizinischen Produkts.
Die Korrosionsbeständigkeit eines Materials kann durch eine entsprechende Schutzschicht vervielfacht werden.
Wir entwickeln für Sie entsprechende Schichten und finden heraus, wie dick und wie zusammengesetzt die schützende Metallschicht aufgetragen werden muss, um die Korrosionsbeständigkeit zum Beispiel zu verdoppeln oder zu verzehnfachen. Diese neuen Schichtsysteme werden so entwickelt, dass Sie den Anforderungen einer zukunftsorientierten Weiterverarbeitung von Blechen und Bauteilen entsprechen, zum Beispiel für die Automobilindustrie.
Forschungsmethoden im Detail
Das Aufbringen der Schutzschichten (z. B. Zink oder Zinklegierungen) sowie des Interlayers (andere Metalle) erfolgt galvanisch oder mit PVD. Die Schichten werden dann durch XPS/Auger-Spektroskopie charakterisiert und ein Tiefenprofil erstellt. Anschließend folgen Korrosionstests mittels Salzsprühtest sowie elektrochemischen Untersuchungen, wie Potential-Zeitmessungen oder cyklovoltammetrische Untersuchungen zur Schichtbewertung bezüglich Deckkraft und Korrosionsschutz. Die Haftung der Schichten wird durch einen Abzugstests ermittelt.
Wir entwickeln verbesserte Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion)
Unter anderem arbeiten wir an der Entwicklung alternativer Materialien und Additive zur Verbesserung der Leistungseigenschaften der Li-Ionen Batterie. Dabei kommen neue Materialien zum Einsatz, die z. B. das klassisch verwendete Lithiumcobaltoxid ersetzen sollen, oder es werden Additive zur Modifizierung und Vergrößerung der Oberfläche eingesetzt. Ebenfalls arbeiten wir an siliziumbasierten Anodenmaterialien. Charakterisiert werden die Batterien durch Leistungstests (Analytik/E-Chemie), mikoskopische Untersuchungen, FT-IR-Analysen sowie XPS-Analyse.
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