3D-gedruckte Beinprothesen für Hunde im Rahmen des Projektes „Pawsthesis“

Die additive Fertigung wird immer beliebter. Das zeigt sich auch an den vielen verschiedenen Bereichen, in denen sie zum Einsatz kommt. Neben den dominierenden Branchen wie der Automobilindustrie oder der Luft- und Raumfahrt finden 3D-Druck-Technologien nun auch vermehrt in kleineren Branchen wie der Spielwarenindustrie oder der Tiermedizin Gebrauch. Letztere möchten wir heute genauer unter die Lupe nehmen und genau deshalb haben wir uns mit Simon Schuß und Dominik Hogen zusammengesetzt, die uns alles über ihr spannendes „Pawsthesis“-Projekt erzählt haben.

3DN: Können Sie sich und Ihr Projekt kurz vorstellen?

Wir, Simon Schuß (22) und Dominik Hogen (23), haben an der Universität Augsburg Wirtschaftsingenieurwesen studiert. Aktuell haben wir das Master-Studium pausiert, um uns komplett auf unser Projekt „Pawsthesis“ zu konzentrieren. Ziel des Projekts ist es, Beinprothesen für Hunde mittels additiver Fertigung marktfähig zu bekommen und zu produzieren. Es sollen Prothesen für vollständige Beinamputationen und Teilamputationen bereitgestellt werden. 

Simon Schuß (links) und Dominik Hogen (rechts) haben das Projekt „Pawsthesis“ ins Leben gerufen (Bildnachweis: Pawsthesis).

3DN: Wie ist Ihre Idee entstanden und was macht Ihr Produkt einzigartig?

Das Projekt „Pawsthesis“ entstand während eines 3D-Druck-Seminars im Bachelorstudium. In diesem Seminar ist dann die Idee einer Beinprothese für Hunde aufgekommen, die letztendlich in unseren Bachelorarbeiten weitergeführt wurde. Momentan erhalten wir das EXIST-Gründerstipendium des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, welches auf ein Jahr beschränkt ist, und arbeiten in Vollzeit an unserem Projekt. 

Bisher findet die additive Fertigung in der Veterinärmedizin in Deutschland und Europa kaum Anwendung. Das möchten wir ändern. Mittels moderner Technologien können individuelle und qualitativ hochwertige Prothesen in kurzer Zeit zu verhältnismäßig geringen Kosten hergestellt werden.

3DN: Warum haben Sie sich für den Einsatz von 3D-Technologien entschieden? Welche Vorteile ergeben sich durch ihre Verwendung? 

Da die Prothese an jeden Hund individuell angepasst werden muss, war sehr schnell klar, dass für uns nur die additive Fertigung als Herstellungsverfahren in Frage kommt. Um die Prothesen individuell anpassen zu können, ist ein Abdruck der betreffenden Körperstelle erforderlich. Die Idee ist hierbei, Kunden ein auf ihren Fall abgestimmtes Abdruck-Set zulassen zu kommen, womit diese den Abdruck mithilfe einer (Video-)Anleitung selbstständig anfertigen können. Der fertige Abdruck soll dann an uns zurückgesendet werden und anschließend können wir mittels 3D-Scanning diesen Abdruck in ein digitales Model umwandeln. Auf Basis dieses Models wird die Prothese in CAD erstellt. Abschließend erfolgt die Produktion additiv mittels 3D-Druck.

Zudem nutzen wir 3D-Scanning um den jeweiligen Hund zu digitalisieren. So ist es uns möglich, die Prothese optimal an den Hund und dessen Anforderungen anzupassen. Durch die additive Fertigung haben wir in der Herstellung kaum Einschränkungen und können direkten Einfluss auf die Eigenschaften der Prothese nehmen, was mit herkömmlichen Fertigungsverfahren nicht möglich wäre. Weitere Vorteile, die sich durch die Verwendung des 3D-Drucks ergeben, sind die hohe Qualität, die kurze Produktionszeit und die Reproduzierbarkeit aller Bauteile.

Für die Umsetzung des Projekts wird der Ultimaker S5 genutzt. (Bildnachweis: Pawsthesis)

3DN: Welche 3D-Technologien benutzen Sie aktuell und wie werden sie eingesetzt? 

Aktuell nutzen wir das FDM-Verfahren, wobei wir uns für den Ultimaker S5 als 3D-Drucker entschieden haben. Das Verfahren eignet sich sehr gut für die schnelle Realisierung und Herstellung unserer Prototypen. Durch den Doppelextruder des Druckers können zwei Materialien in einem Bauteil verarbeitet werden, was uns Freiheiten beim Design und neue Möglichkeiten in der Produktion von Teilen gibt.

Bei der Wahl des 3D-Druckers für die Prototypen-Phase stand für uns eine hohe Zuverlässigkeit und Druckqualität im Vordergrund. Zusätzlich sollte der Drucker mehrere Materialien gleichzeitig verarbeiten können. Der Ultimaker S5 hat diese Anforderungen bislang zu unserer vollen Zufriedenheit erfüllt. Durch den geschlossenen Bauraum, Durchflusssensoren und die Auto-Nivellierung sind Fehldrucke oder unsaubere Druckergebnisse sehr selten. Zudem erleichtert die Material-Station die Arbeit mit mehreren Materialien und Spulen bei großen Druckaufträgen enorm. Und auch softwaretechnisch konnte uns der Drucker mit Webinterface, Druckraumüberwachung und vordefinierten Druckprofilen in Cura überzeugen.

Es befinden sich jedoch aktuell noch andere additive Fertigungsverfahren zur Herstellung der Prothesen im Test, damit wir unser Produkt weiter optimieren können.

3DN: Wie sieht Ihre Zukunftsvision aus?

Wir möchten gerne gründen und ein nachhaltiges Unternehmen aufbauen, mit dem wir europaweit beinamputierte Hunde mit unseren Prothesen versorgen können. Wir sehen viele Chancen in der 3D-Druck-Technologie und denken, dass darin die Zukunft liegt. Wir sind der Meinung, dass das Potential der additiven Fertigung noch lange nicht ausgeschöpft ist und wollen herausfinden, was im Bereich Beinprothesen für Tiere mithilfe von 3D-Druck-Technologien möglich ist. Selbstverständlich steht dabei das Wohl des Tieres für uns immer an erster Stelle. 

3DN: Haben Sie ein paar letzte Worte für unsere Leser? 

Wenn Sie Interesse an unserem Projekt, unseren Prothesen oder einer Zusammenarbeit mit uns haben, können Sie uns gerne über unsere Website oder per E-Mail ([email protected]) kontaktieren.

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*Titelbildnachweis: Pawsthesis