Zuverlässige Implantate

Polymertribologie und biomedizinische Materialien

Um die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von orthopädischen und zahnmedizinischen Materialien und Implantaten zu bewerten, entwickeln wir mechanische Untersuchungsmethoden - zum Beispiel zur Ermittlung der Festigkeit, zur Materialermüdung oder zum Verschleiß. Für Partner aus der Medizintechnik oder dem Gesundheitswesen untersuchen wir Osteosyntheseplatten, Dentalimplantate und Dentalfüllungsmaterialien oder Knochenzemente.

Wir entwickeln Simulationstechniken und nutzen diese für bionisch optimierte Konstruktionen, beispielsweise Leichtbaustrukturen. Wir betreiben Materialcharakterisierung für Additive Fertigung und entwickeln Auslegungstools dafür. Wir untersuchen die Tribologie weicher Materie und ermitteln tribologische Kenndaten von Thermoplasten, Elastomeren und Hydrogelen.
 

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Leistungen

Themen

Lehre

Leistungen

Bewertung der quasistatischen Festigkeit und des Ermüdungsverhaltens von Implantaten (Dentalimplantate, Osteosyntheseplatten, keramische Hüftgelenkskomponenten, resorbierbare Implantate etc.)

Untersuchung der Ermüdung, des Kriechens, der Risszähigkeit, der Porosität und der Neigung zum Eigenspannungsaufbau von Knochenzementen

Bewertung des Einsatzverhaltens von Dentalwerkstoffen (Polymerisationsschrumpfung, Eigenspannungsaufbau, Festigkeit, Kriechverhalten, Abrasionsbeständigkeit, Polierfähigkeit etc.)

Experimente und Simulationen zu mechanischen Eigenschaften von elektrostatisch gesponnenen Scaffolds

Untersuchungen zur Zuverlässigkeit in der generativen Fertigung

Entwicklung von Auslegungssoftware für die generative Fertigung

Bewertung von Lebensdauermodellen für keramische Implantate und andere Bauteile

Reibwertbestimmung von Thermoplasten, Elastomeren und Hydrogelen in Abhängigkeit von Pressung, Geschwindigkeit, Temperatur und Medium

Einsatzverhalten chirurgischer Instrumente

Detektion der Schädigung in Kunststoffen vor dem Versagen durch Einbau von duftstofftragenden Mikrokapseln

Themen

 

Zuverlässigkeit und Einsatzverhalten von biomedizinischen Materialien und Implantaten


Hüftgelenksprothesen, Knochenzemente oder Dentalimplantate müssen im Patienten mehrere Millionen Lastzyklen überstehen, ohne an Materialermüdung zu versagen. Knochenzemente sollten unter Last keine kritischen Kriechverformungen aufweisen. Die mechanischen Eigenschaften resorbierbarer Osteosyntheseplatten ...

 

Zuverlässigkeit in der generativen Fertigung


Generative Fertigungsverfahren gewinnen bei der Herstellung von Kleinserien maßgeschneiderter Bauteile und der Fertigung komplexer Bauteilstrukturen an Bedeutung. Der Übergang vom Rapid Prototyping zum Rapid Manufacturing erfordert, dass die gefertigten Teile einer zuverlässigen und definierten Qualitätskontrolle unterzogen werden. Dazu beschreiben wir experimentell und rechnerisch die Eigenspannungen ...

 

Tribologie von »soft matter«: Hydrogele, Elastomere und Thermoplaste


Die Tribologie »weicher Materie« wird durch die komplexe Abhängigkeit des Reibwerts und Verschleißes von Normalkraft, Geschwindigkeit, Temperatur, Schmiermedien und Oberflächenbeschaffenheit der Reibpartner geprägt.  Die Vielfalt der experimentellen Beobachtungen kann mit Hilfe geeigneter Modelle der Reibmechanismen geordnet werden. Das Verständnis der ...

 

Publikationen zum Thema Polymertribologie und biomedizinische Materialien


Beiträge in Zeitschriften, Büchern und auf Konferenzen sowie Dissertationen und Projektberichte...

Lehre

Dr. Raimund Jaeger, Hochschule Offenburg

WS 13/14 - Werkstoffe der Medizintechnik

WS 13/14 - Konstruktionselemente 

 

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