Additiv gefertigte Skoliosekorsetts aus rezyklierten Polymeren (ReBrace)

Informationen zum Projekt

Im Projekt ReBrace werden am Beispiel der Orthopädietechnik (OT) Prozesse entwickelt, welche lokal geschlossene Werkstoffkreisläufe ermöglichen. Dazu wird die digitale Prozesskette für die Versorgung mit Skoliosekorsetts, welche bisher von der Datenaufnahme über die Modellierung bis hin zur Erstellung der Fertigungsdaten reicht, auf den gesamten Produktlebenszyklus ausgedehnt. Die Nachverfolgung wird bis hin zur Rücknahme der Produkte und Rezyklierung der eingesetzten Polymere erweitert.

Herstellung und Entsorgung von Polymeren sind für einen erheblichen Anteil der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich und werden bisher nur zu einem kleinen Anteil recycelt. Herausforderungen für den üblichen Ansatz des zentralisierten Recyclings stellen dabei die Anforderungen an der Sortenreinheit und Sauberkeit dar. Im Projekt wird die vollständige lokale Wiederverwertung der eingesetzten Polymere verfolgt, mit dem Ziel, virgine Rohstoffe einzusparen und THG-Emissionen zu senken. Typische Herausforderungen des Polymerrecyclings, wie Sicherstellung der Sortenreinheit sowie Degradation der Polymerketten und somit abnehmende Produktqualität können durch die digitale Prozesskette effektiv gelöst werden.

Die eingesetzten Polymere (Produktionsabfälle, ausgediente Produkte) werden zu Formstoffen (Filament) für die additive Fertigung verarbeitet. Diese werden für die Fertigung im Fused Layer Modeling Verfahren (FLM, auch bekannt als FDM - Fused Deposition Modeling) verwendet. Die im Projekt entwickelten Prozesse dienen als Modell für die Etablierung geschlossener Werkstoffkreisläufe in der gesamten OT-Branche und darüber hinaus. Die lückenlose Nachverfolgung der Stoff- und Informationsflüsse inkl. einem vollständigen Life Cycle Assessment (LCA) ermöglicht die Optimierung des Ressourcenverbrauchs und die bedarfsgerechte Bereitstellung von rezyklierten Polymeren mit definierten Eigenschaften sowie den dazugehörigen Prozessparametern für den erneuten Einsatz in der Fertigung.