從CNC轉向3D打印，歐洲矯形鞋墊工作室正在悄然變化

3D打印作為一種成熟的增材制造技術(shù)已被廣泛的運用在各行各業(yè)中。目前，它已被引入到整形外科領(lǐng)域，運用于整形外科醫療器械與設備的設計和開(kāi)發(fā)中。

因為3D打印的可持續性以及對時(shí)間的有效利用，提高了醫療器械制造業(yè)的生產(chǎn)效率。我們可以從CREA3D與足科醫生Mirko Valenti的合作案例中見(jiàn)證到3D打印為醫療器械領(lǐng)域帶來(lái)的積極影響。他們將3D打印與數字化相結合，為患者提供內部設計和定制的鞋墊和矯形器，從而提高輔助治療的效果和日常管理的效率。

由于3D打印的創(chuàng )新性與高效性，Mirko Valenti醫生決定引用這種全新技術(shù)結合傳統方式治療后脛骨腱鞘炎。他為工作室添置了Raise3D E2 3D打印機用作矯形鞋墊的制作，E2的IDEX（獨立雙噴頭系統）的鏡像模式可以支持同時(shí)打印一雙矯形鞋墊。



圖 | 帶有貼面的3D打印矯形鞋墊成品

矯形鞋墊傳統制作方法

每一雙矯形鞋墊都是需要根據患者需求進(jìn)行定制的，這對傳統制作工藝來(lái)說(shuō)是一個(gè)不小的挑戰。

在傳統工藝制作過(guò)程中，首先需要使用CNC機器銑削一塊材料，以獲得所需的鞋墊雛形。接著(zhù)需要依靠精度更高的CNC機器和大量的人工對鞋墊雛形進(jìn)行更細致的打摩，在這個(gè)過(guò)程中，為了保證具有矯形功能的結構區域的準確性，將會(huì )消耗較多的打摩時(shí)間。傳統工藝制作矯形鞋墊是個(gè)耗時(shí)且復雜的過(guò)程，另外，在生產(chǎn)中會(huì )產(chǎn)生碎屑和粉塵，污染工作環(huán)境，對工人健康造成威脅。

3D打印矯形鞋墊制作方法

拋開(kāi)傳統CAD-CAM機械制造工藝，Mirko Valenti醫生使用高耐用性與強韌的PP耗材打印制作矯形鞋墊，以更好的實(shí)現患者腳部矯形功能。與傳統工藝相比，使用3D打印技術(shù)的制作過(guò)程更簡(jiǎn)單，精確。

首先，Mirko Valenti醫生對患者足部進(jìn)行掃描，再針對腳部問(wèn)題，使用CAD制作3D矯形鞋墊模型。接著(zhù)，Mirko Valenti醫生將模型文件上傳到3D切片軟件ideaMaker。為了優(yōu)化鞋墊的力學(xué)性能，在切片過(guò)程中還可以設置模型填充物的形狀以及百分比。例如，蜂窩填充形狀可以使整個(gè)結構變得更穩固，不易變形。不同的填充形狀設計可以?xún)?yōu)化矯形鞋墊的形變性能和舒適性。

Mirko Valenti醫生將調整好的模型文件遠程上傳到3D打印機后，E2的IDEX系統在鏡像模式下同時(shí)打印左右兩只鞋墊。在獲得高精度的鞋墊打印件后，再用EVA或其他適合皮膚接觸的特殊材料包裹鞋墊，做成最終的矯形鞋墊成品。

包括掃描，設計以及打印在內的整個(gè)制作全過(guò)程不超過(guò)24小時(shí)。



圖 | 3D打印定制化的優(yōu)勢能更好的幫助患者矯形

3D打印制作矯形鞋墊的優(yōu)勢

3D打印技術(shù)簡(jiǎn)化了傳統的制作流程，縮短了生產(chǎn)以及交付時(shí)間。3D模型可以通過(guò)簡(jiǎn)單的數字化實(shí)現，無(wú)需繁復的機器與工具。使用Raise3D E2打印機，2-3小時(shí)便可制作完成一雙矯形鞋墊，并且打印全程自動(dòng)化，無(wú)需復雜的人工操作。傳統的鞋墊制作工藝將依賴(lài)眾多器械，花費更長(cháng)的模型校對調整時(shí)間。Mirko Valenti醫生的成功案例展示了3D打印在矯形鞋墊制作領(lǐng)域的可行性以及獨特的優(yōu)勢。



3D打印，高效率生產(chǎn)模式

對于矯形鞋墊制作來(lái)說(shuō)，3D打印技術(shù)是一種具有高效率的生產(chǎn)模式。用戶(hù)可以集中設計模型，然后進(jìn)行批量生產(chǎn)。有了3D打印，可以省去多次反復的設計驗證和修改過(guò)程。得益于3D打印的批量生產(chǎn)，交付時(shí)間也可以大幅度的縮減。

3D打印機帶來(lái)更環(huán)保的工作環(huán)境

Raise3D的E2打印機配有HEPA空氣濾凈系統，可以過(guò)濾在加熱打印材料過(guò)程中釋放的煙霧，提供一個(gè)更清潔、更健康的環(huán)境，以適應更多對生產(chǎn)環(huán)境有要求的領(lǐng)域。

使用功能強大的3D打印軟件的優(yōu)勢

Valenti醫生選用PP作為打印材料，其高耐用性與強韌的性能給足弓以支撐，可實(shí)現更好的矯形效果。在對模型進(jìn)行切片時(shí)，正確的參數設置能使不同的材料展示最優(yōu)異的性能，選擇一款合適的3D切片軟件將會(huì )簡(jiǎn)化這一步驟。

例如：ideaMaker是一款3D打印切片軟件，有各種根據不同材料而設定的預設模板 (包括PP和TPU材料)。其主要優(yōu)勢是用戶(hù)可以自定義內部結構參數，如填充密度、填充角度等，以調整與優(yōu)化打印成品的力學(xué)性能。



圖 | 使用ideaMaker對模型進(jìn)行切片時(shí)，調整模型的力學(xué)屬性

Raise3D優(yōu)化矯形鞋墊全流程

Valenti醫生選擇了Raise3D E2 3D打印機進(jìn)行矯形鞋墊制作。作為一款入門(mén)款的專(zhuān)業(yè)級3D打印機，E2可以滿(mǎn)足絕大部分的打印需求，并且有較強的空間適應性，可以放置在如辦公室或者小型工作室等狹小的空間。E2 的IDEX系統支持鏡像模式，可以同時(shí)打印一雙鞋墊，大力的提高了生產(chǎn)效率。

在鞋墊制作過(guò)程中，Valenti醫生使用ideaMaker 3D打印切片軟件加強鞋墊的內部結構，以增強鞋墊的韌性，不易變形。使用ideaMaker時(shí)，經(jīng)過(guò)Raise3D和認證的耗材會(huì )帶有預設的配置文件，以更好的發(fā)揮不同材質(zhì)的最佳性能，產(chǎn)出性能優(yōu)良的鞋墊。E2兼容多種耗材，其中也包括了PP，用戶(hù)可以直接下載相關(guān)的模型文件以了解材料的特性。



圖 | Raise3D產(chǎn)品鏈助力矯形鞋墊完整的制作流程

3D打印助力醫療領(lǐng)域

3D打印提供了更好的定制、精度、美觀(guān)的外觀(guān)和輕量化的結構，也很大程度上縮短了整體的制作時(shí)間以及能夠使用所獲得的患者的準確數據。Valenti醫生利用3D打印技術(shù)制作矯形鞋墊的成功案例，他使用Raise3D打印機和切片軟件完成了矯形鞋墊的完整制造流程，展示了Raise3D產(chǎn)品和服務(wù)的卓越能力和效率。整個(gè)整形外科及骨科輔助設備模型的設計、驗證、制作過(guò)程中都使用了Raise3D生態(tài)系統，大大提高了生產(chǎn)效率。

*案例源自Raise3D意大利經(jīng)銷(xiāo)商Crea3D

南極熊15個(gè)3D打印欄目

1）3D打印專(zhuān)業(yè)院校庫；

2）全球3D打印產(chǎn)品庫；

3）全國3D打印人才招聘；

4）上百款3D打印鞋匯總；

5）生物醫療3D打??；

6）航空航天軍工能源3D打??；

7）汽車(chē)船舶交通3D打??；

8）3D打印技術(shù)前沿；

9）3D打印軟件算法；

10）3D打印行業(yè)數據報告；

11）3D投融資；

12）3D打印產(chǎn)業(yè)政策；

13）建筑3D打??；

14）3D打印展會(huì )、會(huì )議活動(dòng)預告；

15）全球3D打印新品匯總