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Hand aus dem 3D-Drucker besteht Dauertest

An der Hochschule wurde eine Prothese entwickelt. Ihr Seilzug muss einiges aushalten, um praxistauglich zu sein. Nun stellte sich heraus: Eine einfache Angelschnur tut‘s.



Diese Handprothese wurde an der Coburger Hochschule im 3D-Drucker hergestellt. Foto: Hochschule Coburg, Simon Geistlinger
Diese Handprothese wurde an der Coburger Hochschule im 3D-Drucker hergestellt. Foto: Hochschule Coburg, Simon Geistlinger  

Coburg - Im vergangenen Jahr hatte der Coburger Maschinenbau-Student Robert Hirsch eine Handprothese im 3-D-Druckverfahren hergestellt. Diese wurde nun vom ehemaligen Maschinenbaustudenten Stefan Formann einem Dauerlauftest unterzogen. Denn der Seilzug zur Bewegung der Finger an der Prothese sollte mindestens 500 000 Mal funktionieren. Dazu wurde in einer wissenschaftlichen Arbeit am Institut für Prototypen- und Modelltechnik der Hochschule die Lebensdauer verschiedener Seilzüge untersucht. Die Ergebnisse können gerade für den Einsatz in den ärmeren Ländern der Erde hilfreich sein.

Stefan Formann machte sich an die Arbeit, um zunächst für unterschiedliche Materialien die maximal mögliche Anzahl an Bewegungszyklen zu bestimmen. Daraus lassen sich Rückschlüsse auf besonders gut geeignete Materialien ableiten. Bei der Auswahl wurde auch darauf geachtet, dass die Materialien kostengünstig und leicht verfügbar sind.

Die Ergebnisse des Dauerlaufs zeigten ein sehr unterschiedliches Verhalten der untersuchten Materialien. Auf Platz eins landete eine geflochtene Angelschnur aus Polyethylen. Sie ermöglicht bis zu 1,6 Millionen Bewegungszyklen und ist damit das einzige untersuchte Material, das die für kommerzielle Handprothesen geforderte Zyklenzahl von 500 000 Zyklen einhält. Die untersuchte Drachenschnur aus Aramid und die einfache Baumwollschnur erreichen 450 000 beziehungsweise 400 000 Zyklen. Das liegt zwar unter der geforderten Marke, trotzdem wären diese Materialien prinzipiell geeignet. Das untersuchte Drahtseil aus Edelstahl gibt auf Grund der fehlenden Elastizität schon deutlich früher auf. Mit 60000 Zyklen nimmt das Nähgarn aus Polyester den letzten Platz der untersuchten Materialien ein. Trotzdem kann es zumindest unter den Versuchsbedingungen als einfacher, kurzzeitiger Ersatz angesehen werden.

Das Projekt wurde von Prof. Dr. Markus Stark aus der Fakultät Maschinenbau und Automobiltechnik betreut. Im Rahmen von studentischen Projekten soll die Prothese nun weiterentwickelt werden. Zum Beispiel durch die Integration einer sensorbasierten Steuerung oder die Erarbeitung und Integration einer Rückkopplung. Professor Stark hofft darüber hinaus: "Wir möchten diese Prothese zusammen mit Kolleginnen und Kollegen und Medizinern zur Anwendung bringen."

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Pia Dahlem
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Veröffentlicht am:
16. 07. 2020
15:43 Uhr

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Pia Dahlem

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Veröffentlicht am:
16. 07. 2020
15:43 Uhr