CNCから3Dプリントまで、ヨーロッパの整形外科用インソールスタジオは静かに変化している

出典: 上海富志Raise3D

3D プリンティングは成熟した付加製造技術として、さまざまな業界で広く使用されています。現在では、形成外科分野にも導入され、形成外科医療機器・装置の設計開発に応用されています。

3D プリンティングは、持続可能で時間の有効活用が可能であるため、医療機器製造業界の生産効率を向上させます。 CREA3D と足病医ミルコ・ヴァレンティ氏のコラボレーションから、3D プリントが医療機器分野にもたらしたプラスの影響を目の当たりにすることができます。 3Dプリントとデジタル化を組み合わせて、自社設計のカスタマイズされたインソールと矯正器具を患者に提供し、補助治療の有効性と日常管理の効率性を向上させます。

3D プリントの革新性と効率性を考慮し、ミルコ・ヴァレンティ博士は、この新しい技術を従来の方法と組み合わせて後脛骨腱鞘炎を治療することを決定しました。彼は、整形外科用インソールの生産のために、スタジオに Raise3D E2 3D プリンターを追加しました。E2 の IDEX (独立デュアルエクストルーダーシステム) のミラーモードは、整形外科用インソールのペアの同時印刷をサポートします。
図 | 完成したベニヤ付き 3D プリント整形外科用インソール
整形外科用インソールの伝統的な作り方<br /> 整形外科用インソールは患者のニーズに合わせてそれぞれカスタマイズする必要があり、これは従来の製造プロセスにとって大きな課題です。

従来の製造プロセスでは、まず CNC マシンを使用して材料を加工し、目的のインソールのプロトタイプを作成します。次に、より精密なCNCマシンと大量の手作業で、インソールのプロトタイプをより丁寧に研磨する必要があります。このプロセスでは、整形外科機能を持つ構造領域の精度を確保するために、より多くの研磨時間がかかります。整形外科用インソールを製造する従来のプロセスは時間がかかり、複雑です。さらに、製造中に破片やほこりが発生し、作業環境を汚染し、作業者の健康を脅かします。

3Dプリント整形外科用インソールの製造方法<br /> ミルコ・ヴァレンティ博士は、従来の CAD-CAM 機械製造プロセスを放棄し、耐久性と強度に優れた PP 消耗品を使用して整形外科用インソールを印刷および製造し、患者の足の整形外科機能をより良く実現します。伝統工芸品と比較すると、3Dプリント技術を使用した製造プロセスはよりシンプルで正確です。

まず、ミルコ・ヴァレンティ医師は患者の足をスキャンし、次に CAD を使用して足の問題に基づいた 3D 矯正インソールモデルを作成します。次に、ミルコ・ヴァレンティ博士はモデルファイルを 3D スライスソフトウェア ideaMaker にアップロードしました。インソールの機械的特性を最適化するために、スライスプロセス中にモデル充填の形状と割合を設定することもできます。たとえば、ハニカム充填形状にすると、構造全体がより安定し、変形しにくくなります。さまざまな充填形状の設計により、矯正インソールの変形性能と快適性を最適化できます。

ミルコ・ヴァレンティ博士が調整したモデルファイルをリモートで 3D プリンターにアップロードした後、E2 の IDEX システムはミラーモードで左右のインソールを同時に印刷しました。高精度のインソールプリントを取得した後、インソールをEVAまたは皮膚接触に適したその他の特殊素材で包み、最終的な整形外科用インソールを製造します。

スキャン、デザイン、印刷を含む全体の制作プロセスは 24 時間以内で完了します。

図 | カスタマイズされた3Dプリントの利点は、矯正中の患者をより良く支援できる

3Dプリント整形外科用インソールの利点
3D プリント技術は従来の製造プロセスを簡素化し、製造および納品時間を短縮します。複雑な機械やツールを必要とせず、簡単なデジタル化で 3D モデルを実現できます。 Raise3D E2 プリンターを使用すると、整形外科用インソールを 2 ～ 3 時間で製造でき、印刷プロセスは完全に自動化されているため、複雑な手動操作は必要ありません。従来のインソール製造工程では多数の機械に依存しており、モデルの校正と調整に時間がかかります。ミルコ・ヴァレンティ博士の成功事例は、整形外科用インソールの製造分野における 3D プリントの実現可能性と独自の利点を実証しています。

3Dプリント、高効率生産モード<br /> 整形外科用インソールの製造において、3D プリント技術は非常に効率的な製造モードです。ユーザーはモデルを一元的に設計し、それをバッチで生成することができます。 3D プリントを使用すると、設計の検証と修正の複数回の繰り返しが不要になります。 3Dプリントによる大量生産により、納期も大幅に短縮されます。

3Dプリンターはより環境に優しい作業環境をもたらす
Raise3D の E2 プリンターには、印刷材料の加熱中に放出される煙をろ過できる HEPA 空気ろ過システムが搭載されており、生産環境に対する要求が高い多くの分野に適応できる、より清潔で健康的な環境を提供します。

強力な3Dプリントソフトウェアを使用する利点
ヴァレンティ博士が印刷材料として PP を選択したのは、その高い耐久性と強靭性が足のアーチを支え、より優れた整形外科的効果が得られるからです。モデルをスライスする際、正しいパラメータ設定により、さまざまな材料で最高のパフォーマンスを発揮できます。適切な 3D スライスソフトウェアを選択すると、この手順が簡単になります。

たとえば、ideaMaker は、さまざまな材料 (PP および TPU 材料を含む) 用のさまざまなプリセットテンプレートを備えた 3D プリントスライスソフトウェアです。その主な利点は、ユーザーが充填密度、充填角度などの内部構造パラメータをカスタマイズして、印刷された製品の機械的特性を調整および最適化できることです。

図 | ideaMaker を使用してモデルをスライスするときにモデルの機械的特性を調整する
Raise3Dは整形外科用インソールの全プロセスを最適化します
ヴァレンティ博士は、整形外科用インソールを作成するために Raise3D E2 3D プリンターを選択しました。エントリーレベルのプロフェッショナルグレード 3D プリンターである E2 は、ほとんどの印刷ニーズを満たすことができ、強力な空間適応性を備えているため、オフィスや小さなスタジオなどの狭いスペースにも設置できます。 E2 の IDEX システムはミラーモードをサポートしており、同時に 2 組のインソールを印刷できるため、生産効率が大幅に向上します。

インソールの製造工程において、ヴァレンティ博士はideaMaker 3Dプリントスライスソフトウェアを使用してインソールの内部構造を強化し、強度を高めて変形を防止しました。 ideaMaker を使用する場合、Raise3D によってテストおよび認定されたフィラメントには、さまざまな材料の最高のパフォーマンスを引き出し、優れたパフォーマンスのインソールを製造するためのプリセットプロファイルが付属します。 E2 は PP を含むさまざまな消耗品と互換性があり、ユーザーは関連するモデルファイルを直接ダウンロードして、材料の特性を理解することができます。
図 | Raise3D製品チェーンは整形外科用インソールの製造プロセスを完了するのに役立ちます
3Dプリントは医療分野に貢献する
3D プリントは、カスタマイズ性、精度、美観、軽量構造を向上させ、全体的な製造時間を大幅に短縮し、取得した正確な患者データを使用することができます。ヴァレンティ博士は、3D プリント技術を駆使して整形外科用インソールを製作することに成功しました。博士は Raise3D プリンターとスライスソフトウェアを使用して整形外科用インソールの製造プロセス全体を完了し、Raise3D 製品とサービスの優れた機能と効率性を実証しました。 Raise3Dエコシステムは、整形外科および整形補助機器モデル全体の設計、検証、製造プロセスに使用され、生産効率が大幅に向上します。

*このケースはRaise3Dのイタリア代理店Crea3Dから提供されたものです

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