Unmagnetische Edelstahlträger für die MRT-Geräteabstützung in der Schweiz
Eine private Klinik in Lugano benötigte Tragbalken zur Abstützung neuer MRT-Geräte. Die statische Aufgabe war ungewöhnlich eng gefasst: Die Träger mussten in eine maximale Profilhöhe von 160 mm passen, dabei ein Flächenträgheitsmoment von mindestens 80,7 × 10⁶ mm⁴ erreichen und aus einem Werkstoff mit minimaler magnetischer Permeabilität bestehen, um Störungen des Bildgebungssystems zu vermeiden. Edelstahl 304L (1.4307) erfüllte die Anforderung an die magnetische Permeabilität zu deutlich geringeren Kosten als spezielle unmagnetische Legierungen wie 316LN oder 1.4435. Montanstahl konstruierte eine kundenspezifische Trägergeometrie mit drei Stegen, fertigte sie durch Laserschweissen, schnitt die 6,65 m langen Träger innerhalb von zwei Tagen nach dem finalen Aufmass vor Ort auf Länge und übertrug das Konzept später in grösserem Massstab auf eine zweite Klinik.
Warum MRT-Räume unmagnetische Tragprofile erfordern
MRT-Systeme erzeugen starke Magnetfelder. Jeder ferromagnetische Werkstoff im Raum, einschliesslich der Stahlkonstruktion, die das Gerät trägt, kann das Magnetfeld verzerren, die Bildqualität verschlechtern und im Extremfall durch Projektileffekte Sicherheitsrisiken verursachen. Tragende Stützträger müssen daher aus Werkstoffen mit geringer relativer magnetischer Permeabilität bestehen. Edelstahl 304L liegt am unteren Ende des Permeabilitätsbereichs austenitischer Güten und ist deutlich günstiger als die speziellen Legierungen mit geringer Permeabilität, die für MRT-Umgebungen mitunter vorgeschrieben werden. Für diese Klinik in Lugano bot 304L die Kombination aus magnetischem Verhalten, mechanischer Festigkeit und Wirtschaftlichkeit, die das Projekt verlangte.
Drei Stege, 26 kg/m leichter, in zwei Tagen auf Länge geschnitten
Die Höhenbegrenzung auf 160 mm und das geforderte Mindestträgheitsmoment von 80,7 × 10⁶ mm⁴ liessen sich innerhalb dieser Masse mit keiner Standard-Trägergeometrie erreichen. Montanstahl konstruierte einen Trägerquerschnitt mit drei Stegen, der die geforderte statische Leistung bei 26 kg/m weniger Gewicht als die alternative Ausführung mit zwei Stegen erreichte, innerhalb der Höhenvorgabe blieb und sich leichter schweissen liess. Das Laserschweissen lieferte durchgeschweisste Nähte an den dünnen Stegen bei minimalem Wärmeverzug. Nach dem finalen Aufmass vor Ort wurden die 6,65 m langen Träger präzise geschnitten und innerhalb von zwei Tagen geliefert. Dasselbe statische Konzept wurde anschliessend für eine zweite Klinik mit schwereren Profilen bis 245 kg/m hochskaliert, was die Übertragbarkeit des Konstruktionsansatzes bestätigte.
Anwendungskontext
Dieses Projekt gehört zum Segment Medizin & Gesundheitswesen von Montanstahl, in dem lasergeschweisste Sonderträger aus unmagnetischem Edelstahl für MRT-Raumkonstruktionen, Halterungen medizinischer Geräte und Anwendungen in Gesundheitseinrichtungen spezifiziert werden, bei denen herkömmlicher Baustahl nicht eingesetzt werden kann. Wenn Massvorgaben, Trägheitsanforderungen und Grenzwerte der magnetischen Permeabilität zusammenkommen, sind kundenspezifische Querschnittskonstruktion und Laserschweissen der Fertigungsweg, der das Bauteil erst möglich macht. Montanstahl konstruiert und liefert kundenspezifische Edelstahl-Tragprofile für medizinische und präzisionsindustrielle Anwendungen weltweit.