DE102017209917A1 - Biokompatibles magnetisches Bauteil und Herstellungsverfahren dafür - Google Patents

Biokompatibles magnetisches Bauteil und Herstellungsverfahren dafür Download PDF

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Abstract

Biokompatibles magnetisches Bauteil (1), das mit einem Matrixmaterial (3) gebildet ist, in das eine Vielzahl von magnetischen Partikeln (4) eingebettet sind, wobei das biokompatible magnetische Bauteil (1) eine mit dem Matrixmaterial (3) gebildete Randschicht (5) aufweist, die frei von den magnetischen Partikeln (4) ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Es sind Pumpen für Blutpumpensysteme bekannt. So ist in der DE102010024650A1 ein Blutpumpensystem beschrieben, bei dem eine Rotorschaufel durch integrierte Magnete entkoppelt vom Elektromotor angetrieben wird.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Hier werden ein besonders vorteilhaftes biokompatibles magnetisches Bauteil und ein Herstellungsverfahren dafür vorgestellt. Die abhängigen Ansprüche geben besonders vorteilhafte Weiterbildungen des biokompatiblen magnetischen Bauteils und des Verfahrens an.
  • Bei dem biokompatiblen magnetischen Bauteil kann es sich um jedes Bauteil handeln, dass für den Einsatz in biologischen Anwendungen geeignet ist und welches insbesondere Bestandteil eines Blutpumpensystems und besonders bevorzugt ein Rotor oder eine Rotorschaufel eines Blutpumpensystems sein kann. Insbesondere bedeutet biokompatibel, dass das Bauteil mit biologischen Organismen und insbesondere mit Lebewesen wie Menschen oder Tieren derart in Kontakt kommen kann, dass die biologischen Organismen durch den Kontakt mit dem Bauteil keinen Schaden oder nur einen im Rahmen der Umstände akzeptablen Schaden nehmen. Ein biokompatibles Bauteil ist insbesondere biotolerant (und führt nur zu geringen Gewebereaktionen, wenn es in Kontakt mit Gewebe kommt), bioinert (und führt zu keiner signifikanten Gewebereaktion) oder sogar bioaktiv (und wirkt sich positiv auf Gewebe aus, welches mit dem Bauteil in Kontakt kommt). Das Bauteil kann dabei unmittelbar mit einem biologischen Organismus in Kontakt kommen (beispielsweise indem das Bauteil in ein Lebewesen eingesetzt wird). Auch kann das Bauteil mittelbar mit einem biologischen Organismus in Kontakt kommen (beispielsweise indem das Bauteil mit Substanzen in Kontakt kommt, die nach dem Kontakt mit dem Bauteil mit einem Lebewesen in Kontakt kommen und die schädliche Substanzen von dem Bauteil auf das Lebewesen übertragen könnten). Das Bauteil weist insbesondere an einer Oberfläche ein biokompatibles Material auf. Auch bedeutet biokompatibel, dass keine Stoffe aus dem Bauteil ausdiffundieren, die für einen biologischen Organismus schädlich oder sogar giftig sind. Dadurch kann das Bauteil beispielsweise für Anwendungen in einem Lebewesen verwendet werden, ohne dass giftige Stoffe an das Lebewesen abgegeben werden.
  • Dass das Bauteil magnetisch ist, bedeutet, dass zumindest ein Teil des Bauteils magnetische Eigenschaften aufweist. Vorzugsweise ist das Bauteil zumindest teilweise ferromagnetisch. Das bedeutet, dass das Bauteil auch ohne Einfluss von einem externen Magnetfeld einen magnetischen Fluss erzeugt. Das Bauteil kann in dem Fall auch als ein Dauermagnet bezeichnet werden.
  • Das Bauteil ist mit einem Matrixmaterial gebildet, in das eine Vielzahl von magnetischen Partikeln eingebettet sind.
  • Das Bauteil ist also insbesondere aus einem Verbundmaterial gebildet, welches das Matrixmaterial als Matrix aufweist, in welche die magnetischen Partikel eingebettet sind. Die Begriffe „Matrix“ oder „Matrixmaterial“ sind aus dem Bereich der Verbundwerkstoffe bekannt. Ein besonders prägnantes Beispiel für die Verwendung dieser Begriffe sind Faserverbundwerkstoffe. Hierbei bildet das Matrixmaterial eine Art Grundgerüst in welches die lastentragenden Fasern als Einlagerungen eingebettet sind. Das Matrixmaterial überträgt die wirkenden Kräfte an die eingebetteten Partikel (im Beispielfall der Faserverbundwerkstoffe also an die lasttragenden Fasern). Das Matrixmaterial füllt ein Volumen zwischen den eingelagerten Partikeln bevorzugt vollständig aus.
  • Bevorzugt weist das Matrixmaterial mit den darin eingebetteten magnetischen Partikeln einen Füllgrad im Bereich von 70 % und 98 % [Prozent], vorzugsweise im Bereich von 84 % und 94 % auf. Dabei gibt der Füllgrad an, welchen Massenanteil die magnetischen Partikel an dem gesamten Material haben. Ein Füllgrad von 94 % bedeutet etwa, dass die Masse des Matrixmaterials mit den darin eingebetteten magnetischen Partikeln zu 94 % von den magnetischen Partikeln und zu 6 % von dem Matrixmaterial gebildet wird. Die mit einem Füllgrad im beschriebenen Bereich verbundene geringe Schwindung ermöglicht sehr enge Toleranzen im Vergleich zu anderen technischen Kunststoffbauteilen.
  • Das Bauteil weist weiterhin eine mit dem Matrixmaterial gebildete Randschicht auf, die frei von den magnetischen Partikeln ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des biokompatiblen magnetischen Bauteils sind das Matrixmaterial und die Randschicht biokompatibel und die magnetischen Partikel weisen eine gegenüber dem Matrixmaterial geringere Biokompatibiliät auf.
  • Dass die magnetischen Partikel eine gegenüber dem Matrixmaterial geringere Biokompatibiliät aufweisen, bedeutet insbesondere, dass es zwischen den magnetischen Partikeln und einem biologischen Organismus in höherem Maße zu ungewünschten Wechselwirkungen kommen kann als zwischen dem Matrixmaterial und dem biologischen Organismus. Die magnetischen Partikel sind daher vorzugsweise im Innern des biokompatiblen magnetischen Bauteils eingeschlossen, während in der Randschicht und damit an der Oberfläche des biokompatiblen magnetischen Bauteils nur das besonders biokompatible Matrixmaterial vorgesehen ist. Damit weist das Bauteil nach außen eine besonders hohe Biokompatibilität auf, wobei die magnetischen Partikel mit geringerer Biokompatibilität nur im Innern des Bauteils vorgesehen sind.
  • Als das Matrixmaterial kommt insbesondere ein Kunststoff in Betracht. Bevorzugt ist das Matrixmaterial ein (insbesondere thermoplastischer) Kunststoff umfassend zumindest Teflon und/oder Polyetheretherketon (PEEK).
  • Bei den magnetischen Partikeln handelt es sich bevorzugt um Partikel mit einem Durchmesser im Bereich von 1 µm bis 20 µm [Mikrometer], vorzugsweise im Bereich von 5 µm bis 15 µm.
  • Die magnetischen Partikel können insbesondere mit ferromagnetischen Materialien gebildet sein. Als ferromagnetische Materialien kommen insbesondere Eisen [Fe], Nickel [Ni], Kobalt [Co] und Legierungen seltener Erden, insbesondere NdFeB [Neodym - Eisen - Bor], in Betracht.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des biokompatiblen magnetischen Bauteils bildet die Randschicht eine gesamte Oberfläche des biokompatiblen magnetischen Bauteils.
  • In dieser Ausführungsform ist die Randschicht bevorzugt derart ausgebildet, dass keine magnetischen Partikel an der Oberfläche des Bauteils angeordnet sind. Dadurch kann ein Kontakt der magnetischen Partikel mit einem biologischen Organismus besonders gut verhindert werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des biokompatiblen magnetischen Bauteils weist die Randschicht an jeder Stelle einer Oberfläche des biokompatiblen magnetischen Bauteils eine Dicke im Bereich von 25 µm bis 500 µm [Mikrometer], vorzugsweise im Bereich von 50 µm bis 200 µm, auf.
  • Weist die Randschicht eine Dicke in dem beschriebenen Bereich auf, kann einerseits eine ungewünschte Wechselwirkung der magnetischen Partikel mit einem biologischen Organismus vermieden oder zumindest ausreichend unterdrückt werden, so dass das Bauteil insgesamt als biokompatibel betrachtet werden kann. Andererseits werden die magnetischen Eigenschaften des Bauteils durch eine Randschicht mit einer Dicke im beschriebenen Bereich nur in einem akzeptablen Maße von der Randschicht beeinträchtigt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des biokompatiblen magnetischen Bauteils weist zumindest ein Teilbereich einer Oberfläche des biokompatiblen magnetischen Bauteils eine erste Antihaftstruktur auf.
  • Bei der ersten Antihaftstruktur handelt es sich vorzugsweise um eine Riblet- und/oder Lotuseffektstruktur. Durch die erste Antihaftstruktur können Anhaftungen insbesondere von biologischem Material an der Oberfläche des biokompatiblen magnetischen Bauteils vermieden oder zumindest verringert werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des biokompatiblen magnetischen Bauteils sind die magnetischen Partikel außerhalb der Randschicht gleichmäßig in dem Matrixmaterial verteilt.
  • Unter einer gleichmäßigen Verteilung der magnetischen Partikel ist insbesondere zu verstehen, dass ein mittlerer Abstand zwischen benachbarten magnetischen Partikeln für alle gleichmäßig verteilten magnetischen Partikel gleich groß ist. Dabei sind lokale Schwankungen der Abstände zwischen benachbarten magnetischen Partikeln möglich. Eine gleichmäßige Verteilung der magnetischen Partikel liegt insbesondere dann vor, wenn die Dichte der magnetischen Partikel (also die Anzahl der magnetischen Partikel pro Volumen) innerhalb des biokompatiblen magnetischen Bauteils konstant ist. Insbesondere liegt keine gleichmäßige Verteilung der magnetischen Partikel vor, wenn in Häufungsbereichen signifikant mehr magnetische Partikel als in den übrigen Bereichen des Bauteils vorliegen.
  • Durch die gleichmäßige Verteilung der magnetischen Partikel können die magnetischen Eigenschaften des Bauteils besonders gut ausgeprägt sein. Insbesondere kann eine Remanenzfeldstärke (also ein von dem Bauteil im Sinne eines Dauermagneten erzeugtes Magnetfeld) besonders stark sein. Dadurch kann das Bauteil insbesondere besonders klein gewählt werden und dennoch ein Magnetfeld mit einer gewünschten Stärke erzeugen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das biokompatible magnetische Bauteil als eine biokompatible magnetische Rotorschaufel für eine Blutpumpe ausgeführt.
  • Bei der Blutpumpe kann es sich um jede Pumpe handeln, die zum Pumpen von Blut eines Lebewesens bestimmt und eingerichtet ist. Insbesondere kann die Blutpumpe Teil eines Blutpumpensystems sein, über das Blut eines Lebewesens zirkuliert werden kann. Dabei kann die Blutpumpe die Funktion eines Herzens teilweise oder vollständig übernehmen. Beispielsweise kann Blut über einen Schlauch aus einer Vene eines Lebewesens entnommen werden, durch die Blutpumpe gefördert werden und anschließend in eine Arterie des Lebewesens zurückgeleitet werden. Das Blutpumpensystem kann insbesondere ein modulares Herzunterstützungssystem sein.
  • Eine Rotorschaufel hat insbesondere mehrere Schaufelflügel - zum Beispiel zwei oder drei Schaufelflügel. Eine Rotorschaufel kann insbesondere in einer Axialpumpe eingesetzt werden, um ein Medium (hier insbesondere Blut) zu fördern.
  • Die Rotorschaufel ist bevorzugt mit biokompatiblem Kunststoff als das Matrixmaterial gebildet. Die magnetische Rotorschaufel kann insbesondere als Dauermagnet eine berührungslose Kupplung zu einem gekapselten Elektromotor stabil gewährleisten und dabei besonders reibungsarm gelagert sein. Bei besonders kleinen Lagerungsflächen können Reibungs- und Energieverluste besonders gering sein, was eine besonders geringe Wärmeentwickelung bewirken kann.
  • Die Rotorschaufel weist vorzugsweise einen besonders kleinen Schaufelquerschnitt auf, wodurch Totwasserbereiche vermieden oder zumindest reduziert werden können. Weiterhin weist die magnetische Rotorschaufel vorzugsweise eine antihaftende Oberfläche auf, die eine Strömung des Bluts unterstützt und/oder Anhaftungen des Bluts an der Rotorschaufel verhindert oder zumindest erschwert. Das kann eine Thrombenbildung (also eine Bildung von Blutgerinnseln) verhindern oder zumindest erschweren.
  • Die Rotorschaufel weist vorzugsweise einen Durchmesser im Bereich von 3 mm bis 10 mm [Millimeter], insbesondere im Bereich von 5 mm bis 6 mm auf. Eine Dicke der Rotorschaufel beträgt vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 2 mm, insbesondere zwischen 1 mm und 1,5 mm.
  • Als ein weiterer Aspekt wird eine Blutpumpe für ein Blutpumpensystem umfassend zumindest eine wie beschrieben ausgeführte biokompatible magnetische Rotorschaufel vorgestellt.
  • Die weiter vorne für das biokompatible magnetische Bauteil beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale sind auf die beschriebene Blutpumpe anwendbar und übertragbar.
  • Als ein weiterer Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines biokompatiblen magnetischen Bauteils vorgestellt.
  • Die weiter vorne für das biokompatible magnetische Bauteil beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale sind auf das beschriebene Verfahren anwendbar und übertragbar, und umgekehrt. Insbesondere kann nach dem beschriebenen Verfahren eine biokompatible magnetische Rotorschaufel für eine Blutpumpe hergestellt werden.
  • Das beschriebene Verfahren wird vorzugsweise nach Art des Spritzgießens und insbesondere unter Verwendung einer Spritzgießmaschine mit einem Spritzgießwerkzeug durchgeführt.
  • In Schritt a) des beschriebenen Verfahrens wird ein Ausgangsgemisch umfassend zumindest das Matrixmaterial und eine Vielzahl der magnetischen Partikel bereitgestellt. Das Matrixmaterial wird dabei vorzugsweise mit der Vielzahl der magnetischen Partikel vermischt. Insbesondere können die magnetischen Partikel in Schritt a) gleichmäßig in dem Matrixmaterial verteilt werden. Beispielsweise kann ein biokompatibler Kunststoffblend aus Teflon und PEEK als das Matrixmaterial mit eincompoundierten magnetischen Partikeln aus NdFeB [Neodym-Eisen-Bor] als das Ausgangsgemisch verwendet werden.
  • In Schritt b) des beschriebenen Verfahrens wird aus dem so bereitgestellten Ausgangsgemisch das biokompatible magnetische Bauteil erhalten. Dazu wird des Ausgangsgemisch in eine Kavität des Spritzgießwerkzeugs eingebracht. Prozessparameter werden dabei derart gewählt, dass das Ausgangsgemisch eine Quellströmung ausbildet, so dass die Randschicht des biokompatiblen magnetischen Bauteils gebildet wird, die frei von den magnetischen Partikeln ist.
  • In Schritt b) wird das Ausgangsgemisch vorzugsweise zunächst aufgeheizt. Dabei wird das Ausgangsgemisch vorzugsweise in einem Plastifizierzylinder der Spritzgießmaschine aufgeschmolzen. Die Temperatur des Ausgangsgemisches wird dabei vorzugsweise im Bereich von 200 °C bis 300 °C [Grad Celsius] gewählt. Insbesondere kann die Temperatur, auf die das Ausgangsgemisch aufgeheizt wird, einer der beschriebenen Prozessparameter sein. Durch die Höhe der Werkzeugtemperatur kann die Randschichtdicke und somit die Magnetkraft des Bauteils beeinflusst werden. Bei einer sehr hohen Temperatur von beispielsweise 260 °C kann eine dünne Randschicht mit einer Dicke zwischen 0,05 und 0,2mm [Millimeter] mit einer entsprechend hohen Magnetkraft gebildet werden. Um die magnetischen Partikel nur kurzzeitig mit so einer hohen Temperatur zu belasten,
    kann das sogenannte Variotherme-Spritzgießverfahren eingesetzt werden, bei dem die Werkzeugtemperatur nach dem Füllprozess auf beispielsweise 180°C abgesenkt wird.
  • Anschließend wird das Ausgangsgemisch vorzugsweise mit einer vorgegebenen Einspritzgeschwindigkeit über einen Punktanguss in eine Kavität des Spritzgießwerkzeugs gefüllt. Insbesondere kann die Einspritzgeschwindigkeit einer der beschriebenen Prozessparameter sein. Das Ausgangsgemisch (das insbesondere ein thermoplastisches Material sein kann) kann dabei im aufgeheizten Spritzgießwerkzeug eine Quellströmung erzeugen. Durch die Quellströmung kann die partikellose Randschicht gebildet werden. Die magnetischen Partikel liegen dabei in abgebremsten Bereichen der Strömung vor.
  • Nach dem Erstarren der Schmelze können so auch abgeteilte Bereiche des Bauteils komplett magnetisch sein. Damit kann das Bauteil besonders ausgeprägte magnetische Eigenschaften aufweisen. Das Bauteil kann dadurch insbesondere besonders klein gewählt werden und dennoch ein Magnetfeld mit gewünschter Stärke erzeugen. Dies gilt insbesondere für abgeteilte Schaufelflügel, wenn das Bauteil eine magnetische Rotorschaufel ist. Die Rotorschaufel kann auch dünn sein und/oder sich nach außen (stark) verjüngen und trotzdem komplett magnetisch sein. Mit einer solchen Rotorschaufel kann die Austrittsleistung (Förderleistung) einer Pumpe mit dieser Rotorschaufel erhöht werden. Gleichzeitig können Totwassergebiete verhindert werden. Totwassergebiete könnten eine Gerinnung von Blut befördern.
  • Das beschriebene Herstellungsverfahren ist besonders zur Herstellung der beschriebenen biokompatiblen Rotorschaufel geeignet. Wird dabei ein biokompatibler Kunststoffblend aus Teflon und PEEK als das Matrixmaterial verwendet, kann mit dem beschriebenen Herstellungsverfahren eine Randschicht erhalten werden, in der hauptsächlich das Teflon vorhanden ist. Dadurch kann beim Betrieb einer Blutpumpe mit der Rotorschaufel an der Oberfläche der Rotorschaufel und insbesondere an Lagerflächen (an denen die Rotorschaufel an einem Lager gehalten ist) eine geringe Reibungswärme entstehen. Da die Auflageflachen in einem Rotorgehäuse und auf einer Motorkapselung sehr klein sein können, entstehen kaum Reibungs- und Energieverluste. Außerdem kann die Teflon-Oberfläche der Rotorschaufel besonders antihaftend sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin den folgenden Verfahrensschritt:
    • c) Ausrichten der magnetischen Partikel durch ein externes Magnetfeld.
  • Vorzugsweise weist das Spritzgießwerkzeug für Schritt c) einen fest eingebauten Elektromagneten auf, mit dem das externes Magnetfeld erzeugt werden kann.
  • Durch das externe Magnetfeld können sich die magnetischen Partikel vor Erstarren des geschmolzenen Ausgangsgemisches ausrichten. Dadurch können beispielsweise auch Flügel einer Rotorschaufel besonders gut magnetisiert werden. Da die Ausrichtung der magnetischen Partikel erst während des Spritzgießprozesses erfolgt, ist die Magnetkraft nach der Fertigstellung der Rotorschaufel entsprechend hoch.
  • Das beschriebene Herstellungsverfahren kann in wenigen Prozessschritten und in kurzer Zeit fertiggestellt sein.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens weist die Kavität des in Schritt b) verwendeten Spritzgießwerkzeugs zumindest in einem Teilbereich einer Innenseite eine zweite Antihaftstruktur auf.
  • Bei der zweiten Antihaftstruktur handelt es sich bevorzugt um eine Riblet- und/oder Lotuseffektstruktur, die auf die Innenseite der Kavität aufgebracht ist. Die zweite Antihaftstruktur kann insbesondere mit einer Ultrapräzisionszerspanung erhalten werden. Durch die zweite Antihaftstruktur kann eine Strömung des aufgeschmolzenen Ausgangsgemisches besonders gut an der Innenseite der Kavität entlang fließen.
  • Die Riblet- und/oder Lotuseffektstruktur an der Innenseite der Kavität kann als ein Negativ angesehen werden, wobei die weiter vorne beschriebene erste Antihaftstruktur an dem hergestellten Bauteil als ein Positiv dieses Negativs entsteht. Einerseits dient die zweite Antihaftstruktur in der Kavität dazu, dass die Quellströmung besonders gut in die Kavität einströmen kann. Andererseits überträgt sich die zweite Antihaftstruktur der Kavität als die erste Antihaftstruktur auf das hergestellte biokompatible magnetische Bauteil und bewirkt dort, dass die Oberfläche des hergestellten Bauteils antihaftend ist.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung und ein Ausführungsbeispiel, auf welches die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1: eine schematische Darstellung eines Blutpumpensystems mit einer biokompatiblen magnetischen Rotorschaufel,
    • 2: eine schematische Darstellung eines Spritzgießwerkzeugs 12 bei der Herstellung des biokompatiblen magnetischen Bauteils 1 aus 1, und
    • 3: eine schematische Darstellung einer Herstellung einer Rotorschaufel mit einem Spritzgusswerkzeug.
  • 1 zeigt ein Blutpumpensystem 10 mit einer Blutpumpe 9. Die Blutpumpe 9 weist eine biokompatible magnetische Rotorschaufel 2 als ein biokompatibles magnetisches Bauteil 1 auf. Die biokompatible magnetische Rotorschaufel 2 kann von einem Elektromotor 16 angetrieben werden. Der Elektromotor 16 ist gekapselt und magnetisch mit der biokompatiblen magnetischen Rotorschaufel 2 gekoppelt.
  • Das biokompatible magnetische Bauteil 1 ist mit einem Matrixmaterial 3 gebildet, in das eine Vielzahl von magnetischen Partikeln 4 eingebettet sind. Das biokompatible magnetische Bauteil 1 weist eine mit dem Matrixmaterial 3 gebildete Randschicht 5 auf, die frei von den magnetischen Partikeln 4 ist, die eine gesamte Oberfläche 6 des biokompatiblen magnetischen Bauteils 1 bildet und die an jeder Stelle der Oberfläche 6 eine Dicke 7 im Bereich von 25 µm bis 500 µm [Mikrometer] aufweist. Die magnetischen Partikel 4 sind außerhalb der Randschicht 5 gleichmäßig in dem Matrixmaterial 3 verteilt.
  • Das Matrixmaterial 3 und die Randschicht 5 sind biokompatibel. Die magnetischen Partikel 4 weisen eine gegenüber dem Matrixmaterial 3 geringere Biokompatibiliät auf. Die Oberfläche 6 des biokompatiblen magnetischen Bauteils 1 weist eine erste Antihaftstruktur 8 auf.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Spritzgießwerkzeugs 12 bei der Herstellung des biokompatiblen magnetischen Bauteils 1 aus 1. Zur Herstellung des biokompatiblen magnetischen Bauteils 1 wird zunächst ein Ausgangsgemisch umfassend das Matrixmaterial 3 und die Vielzahl der magnetischen Partikel 4 bereitgestellt. Das Ausgangsgemisch wird anschließend aufgeschmolzen und in eine Kavität 11 des Spritzgießwerkzeugs 12 eingebracht. Dabei werden Prozessparameter derart gewählt, dass das Ausgangsgemisch eine Quellströmung 13 ausbildet, so dass die Randschicht 5 des biokompatiblen magnetischen Bauteils 1 gebildet wird, die frei von den magnetischen Partikeln 4 ist. Durch eine zweite Antihaftstruktur 15 an einer Innenseite 14 der Kavität 11 kann die erste Antihaftstruktur 8 des biokompatiblen magnetischen Bauteils 1 erhalten werden.
  • 3 zeigt ein Spritzgußwerkzeug 12, welches an einer Trennebene 22 in zwei Teile teilbar ist und in welchem durch Spritzgießen eine Rotorschaufel 21 entsteht. In das Spritzgußwerkzeug 12 wird mit einer Spritzeinheit 17 Schmelze 18 eingeleitet aus der die Rotorschaufel 21 entsteht. Das Spritzgußwerkzeug 12 und die Spritzeinheit 17 weisen jeweils Heißkanäle 19 auf mit welchen eine Beheizung der Schmelze 18 möglich ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010024650 A1 [0001]

Claims (10)

  1. Biokompatibles magnetisches Bauteil (1), das mit einem Matrixmaterial (3) gebildet ist, in das eine Vielzahl von magnetischen Partikeln (4) eingebettet sind, wobei das biokompatible magnetische Bauteil (1) eine mit dem Matrixmaterial (3) gebildete Randschicht (5) aufweist, die frei von den magnetischen Partikeln (4) ist.
  2. Biokompatibles magnetisches Bauteil (1) nach Anspruch 1, wobei das Matrixmaterial (3) und die Randschicht (5) biokompatibel sind und die magnetischen Partikel (4) eine gegenüber dem Matrixmaterial (3) geringere Biokompatibiliät aufweisen.
  3. Biokompatibles magnetisches Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Randschicht (5) eine gesamte Oberfläche (6) des biokompatiblen magnetischen Bauteils (1) bildet.
  4. Biokompatibles magnetisches Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Randschicht (1) an jeder Stelle einer Oberfläche (6) des biokompatiblen magnetischen Bauteils (1) eine Dicke (7) im Bereich von 25 µm bis 500 µm [Mikrometer] aufweist.
  5. Biokompatibles magnetisches Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teilbereich einer Oberfläche (6) des biokompatiblen magnetischen Bauteils (1) eine erste Antihaftstruktur (8) aufweist.
  6. Biokompatibles magnetisches Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die magnetischen Partikel (4) außerhalb der Randschicht (5) gleichmäßig in dem Matrixmaterial (3) verteilt sind.
  7. Biokompatibles magnetisches Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches als eine biokompatible magnetische Rotorschaufel (2) für eine Blutpumpe (9) ausgeführt ist.
  8. Blutpumpe (9) für ein Blutpumpensystem (10) umfassend zumindest eine biokompatible magnetische Rotorschaufel (2) nach Anspruch 7.
  9. Verfahren zur Herstellung eines biokompatiblen magnetischen Bauteils (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfassend zumindest die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines Ausgangsgemisches umfassend zumindest das Matrixmaterial (3) und eine Vielzahl der magnetischen Partikel (4), und b) Einbringen des Ausgangsgemisches in eine Kavität (11) eines Spritzgießwerkzeugs (12), wobei Prozessparameter derart gewählt werden, dass das Ausgangsgemisch eine Quellströmung (13) ausbildet, so dass die Randschicht (5) des biokompatiblen magnetischen Bauteils (1) gebildet wird, die frei von den magnetischen Partikeln (4) ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Kavität (11) des in Schritt b) verwendeten Spritzgießwerkzeugs (12) zumindest in einem Teilbereich einer Innenseite (14) eine zweite Antihaftstruktur (15) aufweist.
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