Forschung & Entwicklung

Alles aus einer Hand

Zwischen Praxis und Theorie stehen uns weitreichende Erfahrungen, breites wissenschaftliches Know-how und Kontakte sowie ein ausgewähltes, interdisziplinäres Team an Spezialisten zur Verfügung, mit denen wir einen strukturierten Weg gehen neue Erkenntnisse in den verschiedensten Entwicklungsprozessen zu erlangen. Zur Umsetzung verwenden wir ein breites Spektrum an modernen Fertigungs- und Analysemethoden.

Additive Manufacturing

Additive Manufacturing, allgemein bekannt als 3D-Druck, hat die Herstellung komplexer Geometrien mit unterschiedlichen Materialien revolutioniert. Einer unserer Schwerpunkte liegt in der Entwicklung der additiven Fertigung von bioabsorbierbaren Magnesium- und Zinklegierungen. Die einzigartigen Herausforderungen, die beispielsweise die Reaktivität und Brennbarkeit von Magnesium mit sich bringt, haben uns dazu veranlasst, nach innovativen Ansätzen für seine erfolgreiche Integration in AM-Prozesse zu suchen.

Darüberhinaus beschäftigen wir uns mit dem Post-Processing von additiv gefertigten Bauteilen. Hierzu werden Verfahren für die Oberflächenbehandlung entwickelt, um den Herausforderungen und Ansprüchen dieses Technologiegebiets gerecht zu werden.

Oberflächen­technik

Plasma-elektrolytische Oxidation

Die Plasmaelektrolytische Oxidation (PEO) ist ein fortschrittlicher Oberflächenmodifizierungsprozess, der die Eigenschaften von Metallen und Legierungen verbessert. Durch Anlegen eines elektrischen Potentials an ein in eine Elektrolytlösung eingetauchtes Bauteil löst eine Plasmaentladung elektrochemische Reaktionen aus, die zur Bildung einer keramikähnlichen Oxidschicht führen. Diese Schicht kann hinsichtlich Dicke, Zusammensetzung und Struktur individuell auf Ihre Applikation angepasst werden, was beispielsweise zu einer verbesserten Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Härte und anderen wünschenswerten Eigenschaften führt. Die einzigartige Mikrostruktur der PEO, einschließlich Nanoporen und kristallinen Phasen, trägt zusätzlich zu seiner Wirksamkeit bei. Die von Meotec eingesetzte PEO-Technologie findet in verschiedenen Bereichen Anwendung: Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt, Antriebstechnik und erneuerbaren Energiesystemen und ist Gegenstand kontinuierlicher Forschung und Innovation.

Elektropolieren

Elektrochemisches Ätzen ist eine kontrollierte und präzise Oberflächenmodifikationstechnik, mit der durch elektrochemische Reaktionen selektiv Material von einem Metallsubstrat entfernt wird. Bei diesem Verfahren wird das Metall in eine Elektrolytlösung getaucht und eine Gleichspannung (DC) oder Wechselspannung (AC) angelegt. Dadurch werden Metallionen von der Oberfläche gelöst, wodurch komplexe Geometrien mühelos bearbeitet werden können.

Unsere Technologie findet Anwendung in verschiedenen Branchen, insbesondere bei der Herstellung medizinischer Implantate, der Automobilindustrie und der Luft- und Raumfahrtindustrie. Es wird auch zur Nachbearbeitung additiv gefertigter Teile eingesetzt.

Beide Technologien sind Teil unseres Engineered-Systems-Portfolios und finden Platz in unseren automatisierten Fertigungsanlagen.

Analytik

Unsere hauseigene Analytik umfasst alle metallographischen, chemischen, optischen und mechanischen Charakterisierungsmöglichkeiten, die notwendig sind, um Entwicklungsprozesse vollständig und eigenständig bearbeiten zu können. Durch die breite Ausstattung an analytischen Geräten und die Fachkompetenz erfahrener Mitarbeiter können wir mit kurzen Reaktionszeiten auf die individuellen Kunden- oder Projektanforderungen reagieren.

Auftragsforschung

Die Kombination von vielseitigen Fertigungsverfahren, Prozessketten zur Herstellung medizintechnisch geeigneter Werkstoffe oder ganzer Implantatsysteme und der hauseigenen Analytik macht uns zu einem herausragenden Partner im Bereich der Auftragsforschung.

F&E Kooperationen

Die Grundlage unseres Unternehmens ist die Wissenschaft. Ohne fundiertes Wissen und Prüfung kann kein Produkt Marktreife erreichen.

Unsere partnerschaftliche Verbundenheit zur RWTH Aachen und zur FH Aachen spiegelt sich in zahlreichen F&E-Kooperationsprojekten wieder. Unter Aktuelles haben wir unsere derzeitigen Projekte veröffentlicht.

Publikationen

Als einer der führenden Anbieter für resorbierbare Metalle verfügt die Meotec GmbH über langjährige Erfahrung in der Entwicklung und Serienproduktion von Implantatsystemen auf Magnesiumbasis. Unsere Expertise basiert auf modernsten Fertigungstechnologien und einem starken wissenschaftlichen Fokus.

In Kooperation mit lokalen, nationalen und internationalen Forschungseinrichtungen und Universitäten arbeiten wir kontinuierlich an zukunftsweisenden Innovationen. Unsere Schwerpunkte umfassen:

  • neue Fertigungs- und Verarbeitungstechnologien

  • innovative Oberflächenbeschichtungen

  • Erweiterung standardisierter Test- und Validierungsmethoden

  • Material- und Prozesssimulationen

  • Translation neuer Werkstoffe und Prozesse in klinische Anwendungen

Gemeinsam mit unseren Partnern veröffentlichen wir regelmäßig wissenschaftliche Arbeiten in renommierten Fachzeitschriften und peer-reviewed Journals.

Im Folgenden finden Sie eine Übersicht unserer Publikationen zu Materialien, Fertigungsprozessen sowie präklinischen und klinischen Studien rund um bioresorbierbare Implantate.

Jahr Autoren Titel Journal DOI
2026 Martin-Alonso, M.D.; Dominguez, G.; Benn, F.; Pöstges, S.; Kopp, A.; Villanova, J.; Lhuissier, P.; Molina-Aldareguia, J.; Sket, F. In situ multiscale XCT degradation study of PEO-modified WE43 scaffolds: Correlating microstructure with hydrogen evolution Additive Manufacturing 10.1016/j.addma.2025.105042
2025 Domínguez, Guillermo; Li, Muzi; Pöstges, Simon; Kopp, Alexander; Serdechnova, Maria; Blawert, Carsten; LLorca, Javier; Patterson, Jennifer; Echeverry, Mónica; Molina-Aldareguia, Jon Influence of manufacturing route and surface modification on the corrosion behavior of WE43 Mg and Zn1Mg bioabsorbable metallic alloys Surface and Coatings Technology 10.1016/j.surfcoat.2025.132461
2024 Zhang, Dawei; Ma, Songyun; Nachtsheim, Julia; Zhang, Shunqi; Markert, Bernd A variational phase-field framework for multiphysics modelling of degradation and stress corrosion cracking in biodegradable magnesium alloys Journal of the Mechanics and Physics of Solids 10.1016/j.jmps.2024.105694
2024 Turostowski, Marta; Rendenbach, Carsten; Herzog, Paulina; Ellinghaus, Agnes; Prates Soares, Ana; Heiland, Max; Duda, Georg N.; Schmidt-Bleek, Katharina; Fischer, Heilwig Titanium vs PEO Surface-Modified Magnesium Plate Fixation in a Mandible Bone Healing Model in Sheep ACS Biomaterials Science & Engineering 10.1021/acsbiomaterials.4c00602
2024 Thompson, Cillian; Domínguez, Guillermo; Bardisa, Pilar; Liu, Yuyao; Fernández‐Blázquez, Juan Pedro; Del Río, José Sánchez; Echeverry‐Rendon, Monica; González, Carlos; Llorca, Javier Medical grade 3D printable bioabsorbable PLDL/Mg and PLDL/Zn composites for biomedical applications Journal of Biomedical Materials Research Part A 10.1002/jbm.a.37660
2024 Nachtsheim, Julia; Ma, Songyun; Burja, Jaka; Markert, Bernd In vitro evaluation of stress corrosion cracking susceptibility of PEO-coated rare-earth magnesium alloy WE43 Surface and Coatings Technology 10.1016/j.surfcoat.2024.130391
2024 Nachtsheim, Julia; Ma, Songyun; Burja, Jaka; Kopp, Alexander; Seitz, Jan-Marten; Markert, Bernd In vitro corrosion-fatigue behaviour of rare-earth containing magnesium WE43 in sterile complex cell culture medium International Journal of Fatigue 10.1016/j.ijfatigue.2024.108531
2024 Herzog, Paulina; Rendenbach, Carsten; Turostowski, Marta; Ellinghaus, Agnes; Prates Soares, Ana; Heiland, Max; Duda, Georg N.; Schmidt-Bleek, Katharina; Fischer, Heilwig Titanium versus plasma electrolytic oxidation surface-modified magnesium miniplates in a forehead secondary fracture healing model in sheep Acta Biomaterialia 10.1016/j.actbio.2024.07.005
2024 Ali, Wahaaj; González, Carlos; Kopp, Alexander; LLorca, Javier Bioabsorbable Composite Laminates of Poly‐Lactic Acid Reinforced with Surface‐Modified Mg Wires for Orthopedic Implant Applications Advanced Engineering Materials 10.1002/adem.202400617
2023 Kopp, Alexander; Fischer, Heilwig; Soares, Ana Prates; Schmidt-Bleek, Katharina; Leber, Christoph; Kreiker, Henri; Duda, Georg; Kröger, Nadja; Van Gaalen, Kerstin; Hanken, Henning; Jung, Ole; Smeets, Ralf; Heiland, Max; Rendenbach, Carsten Long-term in vivo observations show biocompatibility and performance of ZX00 magnesium screws surface-modified by plasma-electrolytic oxidation in Göttingen miniature pigs Acta Biomaterialia 10.1016/j.actbio.2022.11.052
2023 Ali, Wahaaj; Echeverry-Rendón, Mónica; Dominguez, Guillermo; Van Gaalen, Kerstin; Kopp, Alexander; González, Carlos; LLorca, Javier Bioabsorbable WE43 Mg alloy wires modified by continuous plasma electrolytic oxidation for implant applications. Part II: Degradation and biological performance Biomaterials Advances 10.1016/j.bioadv.2023.213325
2023 Ali, Wahaaj; Echeverry-Rendón, Mónica; Kopp, Alexander; González, Carlos; LLorca, Javier Effect of surface modification on interfacial behavior in bioabsorbable magnesium wire reinforced poly-lactic acid polymer composites npj Materials Degradation 10.1038/s41529-023-00386-x
2023 Ali, Wahaaj; Li, Muzi; Tillmann, Leon; Mayer, Tim; González, Carlos; LLorca, Javier; Kopp, Alexander Bioabsorbable WE43 Mg alloy wires modified by continuous plasma-electrolytic oxidation for implant applications. Part I: Processing, microstructure and mechanical properties Biomaterials Advances 10.1016/j.bioadv.2023.213314
2023 Fuest, Sandra; Smeets, Ralf; Gosau, Martin; Aavani, Farzaneh; Knipfer, Christian; Grust, Audrey Laure Céline; Kopp, Alexander; Becerikli, Mustafa; Behr, Björn; Matthies, Levi Layer-by-Layer Deposition of Regenerated Silk Fibroin─An Approach to the Surface Coating of Biomedical Implant Materials ACS Biomaterials Science & Engineering 10.1021/acsbiomaterials.3c00852
2023 Zhou, Juncen; Georgas, Elias; Su, Yingchao; Zhou, Jiayi; Kröger, Nadja; Benn, Felix; Kopp, Alexander; Qin, Yi‐Xian; Zhu, Donghui Evolution from Bioinert to Bioresorbable: In Vivo Comparative Study of Additively Manufactured Metal Bone Scaffolds Advanced Science 10.1002/advs.202302702
2023 Quinn, Conall; Van Gaalen, Kerstin; McHugh, Peter E.; Kopp, Alexander; Vaughan, Ted J. An enhanced phenomenological model to predict surface-based localised corrosion of magnesium alloys for medical use Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials 10.1016/j.jmbbm.2022.105637
2023 Van Gaalen, Kerstin; Quinn, Conall; Benn, Felix; McHugh, Peter E.; Kopp, Alexander; Vaughan, Ted J. Linking the effect of localised pitting corrosion with mechanical integrity of a rare earth magnesium alloy for implant use Bioactive Materials 10.1016/j.bioactmat.2022.08.004
2023 Van Gaalen, Kerstin; Quinn, Conall; Weiler, Marek; Gremse, Felix; Benn, Felix; McHugh, Peter E.; Vaughan, Ted J.; Kopp, Alexander Predicting localised corrosion and mechanical performance of a PEO surface modified rare earth magnesium alloy for implant use through in-silico modelling Bioactive Materials 10.1016/j.bioactmat.2023.03.009
2022 Van Gaalen, Kerstin; Gremse, Felix; Benn, Felix; McHugh, Peter E.; Kopp, Alexander; Vaughan, Ted J. Automated ex-situ detection of pitting corrosion and its effect on the mechanical integrity of rare earth magnesium alloy - WE43 Bioactive Materials 10.1016/j.bioactmat.2021.06.024
2022 Zeng, Zhuoran; Choudhary, Sanjay; Esmaily, Marco; Benn, Felix; Derra, Thomas; Hora, Yvonne; Kopp, Alexander; Allanore, Antoine; Birbilis, Nick An additively manufactured magnesium-aluminium alloy withstands seawater corrosion npj Materials Degradation 10.1038/s41529-022-00241-5
2022 Saconi, Felipe; Diaz, Geraldine Hincapie; Vieira, André Costa; Ribeiro, Marcelo Leite Experimental Characterization and Numerical Modeling of the Corrosion Effect on the Mechanical Properties of the Biodegradable Magnesium Alloy WE43 for Orthopedic Applications Materials 10.3390/ma15207164
2022 Kozakiewicz, Marcin; Gabryelczak, Izabela; Bielecki-Kowalski, Bartosz Clinical Evaluation of Magnesium Alloy Osteosynthesis in the Mandibular Head Materials 10.3390/ma15030711
2022 González-Pérez, Fernando; Acosta, Sergio; Rütten, Stephan; Emonts, Caroline; Kopp, Alexander; Henke, Heinz-Werner; Bruners, Philipp; Gries, Thomas; Rodríguez-Cabello, J. Carlos; Jockenhoevel, Stefan; Fernández-Colino, Alicia Biohybrid elastin-like venous valve with potential for in situ tissue engineering Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 10.3389/fbioe.2022.988533
2022 Fischer, Heilwig; Schmidt-Bleek, Oskar; Orassi, Vincenzo; Wulsten, Dag; Schmidt-Bleek, Katharina; Heiland, Max; Steffen, Claudius; Rendenbach, Carsten Biomechanical Comparison of WE43-Based Magnesium vs. Titanium Miniplates in a Mandible Fracture Model in Sheep Materials 10.3390/ma16010102
2021 Ali, Wahaaj; Echeverry-Rendón, Mónica; Kopp, Alexander; González, Carlos; LLorca, Javier Strength, corrosion resistance and cellular response of interfaces in bioresorbable poly-lactic acid/Mg fiber composites for orthopedic applications Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials 10.1016/j.jmbbm.2021.104781
2021 Rendenbach, Carsten; Fischer, Heilwig; Kopp, Alexander; Schmidt-Bleek, Katharina; Kreiker, Henri; Stumpp, Sabine; Thiele, Mario; Duda, Georg; Hanken, Henning; Beck-Broichsitter, Benedicta; Jung, Ole; Kröger, Nadja; Smeets, Ralf; Heiland, Max Improved in vivo osseointegration and degradation behavior of PEO surface-modified WE43 magnesium plates and screws after 6 and 12 months Materials Science and Engineering: C 10.1016/j.msec.2021.112380
2021 Li, Muzi; Benn, Felix; Derra, Thomas; Kröger, Nadja; Zinser, Max; Smeets, Ralf; Molina-Aldareguia, Jon M.; Kopp, Alexander; LLorca, Javier Microstructure, mechanical properties, corrosion resistance and cytocompatibility of WE43 Mg alloy scaffolds fabricated by laser powder bed fusion for biomedical applications Materials Science and Engineering: C 10.1016/j.msec.2020.111623
2021 Kozakiewicz, Marcin Change in Pull-Out Force during Resorption of Magnesium Compression Screws for Osteosynthesis of Mandibular Condylar Fractures Materials https://doi.org/10.3390/ma14020237
2021 Benn, Felix; Kröger, Nadja; Zinser, Max; Van Gaalen, Kerstin; Vaughan, Ted J.; Yan, Ming; Smeets, Ralf; Bibiza, Eric; Malinov, Savko; Buchanan, Fraser; Kopp, Alexander Influence of surface condition on the degradation behaviour and biocompatibility of additively manufactured WE43 Materials Science and Engineering: C 10.1016/j.msec.2021.112016
2020 Esmaily, M.; Zeng, Z.; Mortazavi, A.N.; Gullino, A.; Choudhary, S.; Derra, T.; Benn, F.; D'Elia, F.; Müther, M.; Thomas, S.; Huang, A.; Allanore, A.; Kopp, A.; Birbilis, N. A detailed microstructural and corrosion analysis of magnesium alloy WE43 manufactured by selective laser melting Additive Manufacturing 10.1016/j.addma.2020.101321
2020 Kozakiewicz, Marcin Are Magnesium Screws Proper for Mandibular Condyle Head Osteosynthesis? Materials 10.3390/ma13112641
2019 Kopp, Alexander; Smeets, Ralf; Jung, Ole; Kröger, Nadja; Klink, Andreas Defined surface adjustment for medical magnesium implants by electrical discharge machining (EDM) and plasma electrolytic oxidation (PEO) CIRP Annals 10.1016/j.cirp.2019.04.016
2019 Kopp, Alexander; Derra, Thomas; Müther, Max; Jauer, Lucas; Schleifenbaum, Johannes H.; Voshage, Maximilian; Jung, Ole; Smeets, Ralf; Kröger, Nadja Influence of design and postprocessing parameters on the degradation behavior and mechanical properties of additively manufactured magnesium scaffolds Acta Biomaterialia 10.1016/j.actbio.2019.04.012
2019 Jung, Ole; Smeets, Ralf; Hartjen, Philip; Schnettler, Reinhard; Feyerabend, Frank; Klein, Martin; Wegner, Nils; Walther, Frank; Stangier, Dominic; Henningsen, Anders; Rendenbach, Carsten; Heiland, Max; Barbeck, Mike; Kopp, Alexander Improved In Vitro Test Procedure for Full Assessment of the Cytocompatibility of Degradable Magnesium Based on ISO 10993-5/-12 International Journal of Molecular Sciences 10.3390/ijms20020255
2019 Jung, Ole; Porchetta, Dario; Schroeder, Marie-Luise; Klein, Martin; Wegner, Nils; Walther, Frank; Feyerabend, Frank; Barbeck, Mike; Kopp, Alexander In Vivo Simulation of Magnesium Degradability Using a New Fluid Dynamic Bench Testing Approach International Journal of Molecular Sciences 10.3390/ijms20194859
2019 D’Elia, Francesco; Hiester, Philipp; Zimmermann, Carlo; Schestakow, Igor; Horky, Jelena; Krystian, Maciej; Kopp, Alexander Influence of Equal Channel Angular Processing and Rotary Swaging on the Mechanical and Degradation Properties of WE43 Mg Alloy SSRN Electronic Journal 10.2139/ssrn.3313274
2018 Kröger, Nadja; Kopp, Alexander; Staudt, Mareike; Rusu, Mihaela; Schuh, Alexander; Liehn, Elisa A. Hemocompatibility of plasma electrolytic oxidation (PEO) coated Mg-RE and Mg-Zn-Ca alloys for vascular scaffold applications Materials Science and Engineering: C 10.1016/j.msec.2018.07.031
2015 Jung, Ole; Smeets, Ralf; Porchetta, Dario; Kopp, Alexander; Ptock, Christoph; Müller, Ute; Heiland, Max; Schwade, Max; Behr, Björn; Kröger, Nadja; Kluwe, Lan; Hanken, Henning; Hartjen, Philip Optimized in vitro procedure for assessing the cytocompatibility of magnesium-based biomaterials Acta Biomaterialia 10.1016/j.actbio.2015.06.005
2013 Klocke, F.; Schwade, M.; Klink, A.; Veselovac, D.; Kopp, A. Influence of Electro Discharge Machining of Biodegradable Magnesium on the Biocompatibility Procedia CIRP 10.1016/j.procir.2013.01.018
2011 Klocke, F.; Schwade, M.; Klink, A.; Kopp, A. EDM Machining Capabilities of Magnesium (Mg) Alloy WE43 for Medical Applications Procedia Engineering 10.1016/j.proeng.2011.11.100