Ο σχεδιασμός εξαρτημάτων ιατρικού εξωσκελετού σημαίνει εξισορρόπηση βάρους, ανθεκτικότητας και ιατρικής ασφάλειας. Οι μηχανικοί αντιμετωπίζουν πραγματικές προκλήσεις. Είναι δύσκολο να μετρηθεί πόση μυϊκή βοήθεια χρειάζεται ένας χρήστης. Η ηλεκτρομυογραφία λειτουργεί μόνο για μεγάλες μυϊκές ομάδες. Οι πολυκατευθυντικές αρθρώσεις, όπως ο αστράγαλος, κάνουν τα πράγματα πιο περίπλοκα. Οι πηγές ενέργειας, οι στόχοι βάρους και η άνεση του χρήστη έχουν επίσης σημασία. Ποια είναι λοιπόν τα βασικά δομικά μέρη; Ποια υλικά και μέθοδοι λειτουργούν καλύτερα; Πώς προχωράτε από την ιδέα στο προϊόν; Αυτός ο οδηγός σας καθοδηγεί βήμα προς βήμα στην εύρεση εξαρτημάτων ιατρικού εξωσκελετού, στην επιλογή υλικών, στην κατασκευή τους και στην επιλογή συνεργατών. Είναι ένας πρακτικός οδηγός για μηχανικούς που κατασκευάζουν ιατρικούς εξωσκελετούς.
Βασικά εξαρτήματα εξωσκελετού για ιατρικά εξαρτήματα εξωσκελετού
Κάθε εξωσκελετός χρειάζεται μερικά κύρια συστήματα για να λειτουργήσει. Το πλαίσιο συγκρατεί το βάρος και τη δύναμη. Οι αρθρώσεις επιτρέπουν στα μέρη να κινούνται. Η διεπαφή ανθρώπου-μηχανής συνδέει τη συσκευή με το άτομο που τη χρησιμοποιεί. Η σωστή τοποθέτηση αυτών των ιατρικών εξωσκελετικών μερών καθορίζει αν η συσκευή βοηθά ή βλάπτει τον χρήστη. Η κατανόηση αυτών των ιατρικών εξωσκελετικών μερών είναι το πρώτο μέρος της δημιουργίας ενός καλού σχεδιασμού.
Πλαίσια και σασί
Ρόλος φέροντος φορτίου
Το πλαίσιο στέλνει δυνάμεις από το έδαφος προς τα πάνω μέσω των ποδιών και στο σώμα του χρήστη. Τα υλικά του πλαισίου πρέπει να έχουν πυκνότητα κάτω από 3.0 g/cm³. Πρέπει να διατηρούν αντοχή σε εφελκυσμό άνω των 500 MPa. Πρέπει να αντέχουν για περισσότερους από ένα εκατομμύριο κύκλους φόρτισης χωρίς να σπάνε από την κόπωση. Για λόγους ασφαλείας, τα υλικά απαιτούν βιοσυμβατότητα σύμφωνα με το πρότυπο ISO 10993. Πρέπει επίσης να λειτουργούν καλά σε περιβάλλοντα από -20°C έως 60°C. Η κατασκευή πρέπει να είναι εύκολη στην κλιμάκωση τόσο για πρωτότυπα όσο και για μεγάλες σειρές παραγωγής.
Τυπικά σχέδια πλαισίων
Τα περισσότερα πλαίσια χρησιμοποιούν κοίλους σωλήνες ή σχήματα πλέγματος για μείωση του βάρους. Τα κορυφαία υλικά περιλαμβάνουν σύνθετα υλικά από αλουμίνιο 7075, τιτάνιο και ανθρακονήματα. Οι ίνες άνθρακα εμφανίζονται συχνά σε στηρίγματα ποδιών, στηρίγματα στήθους και ηλεκτρικά εξαρτήματα βραχίονα. Ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας δείχνει ένα πλαίσιο από ανθρακονήματα για ασθενείς με τραυματισμό νωτιαίου μυελού. Χρησιμοποιεί μια δομή σάντουιτς με άλεση 3 αξόνων για ρυθμιζόμενα, ελαφριά ιατρικά εξωσκελετικά μέρη. Ένα άλλο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας καλύπτει ένα μη μεταλλικό πλαίσιο με μέτρο ελαστικότητας Young άνω των 20 GPa. Μπορεί να χειριστεί αποστείρωση σε αυτόκλειστο κλίβανο για νευροχειρουργική χρήση.
Αυτά τα αρθρωτά σχέδια υποστηρίζουν συσκευές αποκατάστασης που κατασκευάζονται για κάθε ασθενή. Μπορείτε να προσαρμόσετε τα εξαρτήματα ώστε να ταιριάζουν τέλεια σε κάθε χρήστη. Ένα αρθρωτό πλαίσιο χρησιμεύει επίσης ως βάση για μια προσαρμοσμένη ορθωτική διάταξη. Οι σχεδιαστές χρησιμοποιούν τρισδιάστατη εκτύπωση για πρωτότυπα πλαισίων και προσαρμοσμένες βάσεις στήριξης πριν προχωρήσουν στην παραγωγή εργαλείων.
Συνδέσεις και ενεργοποιητές
Περιστροφική και γραμμική ενεργοποίηση
Οι αρθρώσεις συνδέουν τα μέρη του πλαισίου και επιτρέπουν την ελεγχόμενη κίνηση. Οι περιστροφικοί ενεργοποιητές χειρίζονται την περιστροφή στο ισχίο, το γόνατο και τον αστράγαλο. Οι γραμμικοί ενεργοποιητές διαχειρίζονται την ευθεία κίνηση για ρύθμιση ύψους ή άλλες γραμμικές εργασίες. Ένας καλός περιστροφικός ενεργοποιητής παρέχει έως και 10 Nm ροπής στις 100 σ.α.λ. Η σωστή επιλογή μπορεί να αυξήσει την ταχύτητα λειτουργίας έως και 30%. Αυτοί οι ενεργοποιητές, οι κινητήρες και τα συστήματα μετάδοσης ισχύος κινούν ολόκληρο τον ενεργό εξωσκελετό.
Ισχύς και οδήγηση με όπισθεν
Η δυνατότητα οπισθοπορείας δείχνει πόσο εύκολα μπορείτε να μετακινήσετε τον ενεργοποιητή προς τα πίσω όταν η παροχή ρεύματος είναι απενεργοποιημένη. Η υψηλή δυνατότητα οπισθοπορείας είναι πολύ σημαντική για την ασφάλεια του ασθενούς. Σε περίπτωση διακοπής ρεύματος, η άρθρωση πρέπει να κινείται ελεύθερα, ώστε ο χρήστης να μην κολλήσει στη θέση του. Η στατική ροπή οπισθοπορείας πρέπει να είναι μεταξύ 0.4 και 2 Nm. Το εύρος ζώνης ελέγχου πρέπει να φτάνει τα 62 έως 73 Hz. Οι μονάδες ιατρικής αποκατάστασης χρειάζονται μηδενική ροπή οδοντωτής κίνησης και χαμηλό θόρυβο κάτω από 50 dB.
Πολλές ομάδες εκτυπώνουν τρισδιάστατα περιβλήματα ενεργοποιητών κατά την πρώιμη δημιουργία πρωτοτύπων. Αυτό τους επιτρέπει να ελέγχουν γρήγορα την εφαρμογή και τα σημεία στήριξης πριν προχωρήσουν σε μεταλλικά μέρη.
Διεπαφές ανθρώπου-μηχανής
Περιχειρίδες και σημεία επαφής
Το HMI είναι το σημείο όπου ο εξωσκελετός αγγίζει τον χρήστη. Οι περιχειρίδες και τα σημεία επαφής χρειάζονται επένδυση για να κατανέμουν τις δυνάμεις στους ώμους, την πλάτη, τους γοφούς και τα πόδια. Τα εργονομικά σχήματα αποτρέπουν τα σημεία πίεσης κατά τη διάρκεια παρατεταμένης χρήσης. Αυτά τα ιατρικά εξωσκελετικά μέρη συχνά χρειάζονται προσαρμογή για κάθε άτομο. Μπορείτε να εκτυπώσετε τρισδιάστατα προσαρμοσμένα περιχειρίδες που να ταιριάζουν με το σώμα κάθε ατόμου. Αυτή η μέθοδος λειτουργεί καλά για ιατρικό εξοπλισμό προσαρμοσμένο στις ανάγκες του ασθενούς, όπου ένα μέγεθος δεν ταιριάζει σε όλους.
Ενσωμάτωση αισθητήρων (IMU, αισθητήρες δύναμης)
Οι αισθητήρες ανιχνεύουν την πρόθεση του χρήστη και λένε στο σύστημα ελέγχου πώς να αντιδράσει. Οι μονάδες υποβοήθησης βάδισης (IMU) παρακολουθούν τις γωνίες των αρθρώσεων, την ταχύτητα και την επιτάχυνση. Οι αισθητήρες δύναμης μετρούν τις δυνάμεις μεταξύ της συσκευής και του χρήστη. Οι αισθητήρες γωνίας παρακολουθούν τη θέση των αρθρώσεων. Η συσκευή υποβοήθησης βάδισης Honda χρησιμοποιεί αισθητήρες IMU, αισθητήρες δύναμης και αισθητήρες γωνίας για βοήθεια στο βάδισμα σε πραγματικό χρόνο. Οι ειδικοί αλγόριθμοί της αναλύουν τα μοτίβα βάδισης και προσαρμόζουν τα επίπεδα βοήθειας εν κινήσει.
Η διεπαφή συνδυάζει την εργονομία με τη μηχανική συστημάτων σε πραγματικό χρόνο. Οι χρήστες βλέπουν ανατροφοδότηση μέσω οθονών στο παρμπρίζ ή επικαλύψεων AR που δείχνουν τις γωνίες των αρθρώσεων και την κατανομή της δύναμης. Η απτική ανατροφοδότηση χρησιμοποιεί μοτίβα δόνησης για καθοδήγηση κατεύθυνσης. Ο ήχος παρέχει ειδοποιήσεις για αλλαγές κατάστασης και κινδύνους.
Για τα προσαρμοσμένα εξαρτήματα ιατρικού εξωσκελετού, το HMI πρέπει να προσαρμόζεται στο σώμα και τα μοτίβα κίνησης κάθε χρήστη. Οι βάσεις αισθητήρων που κατασκευάζονται με τρισδιάστατη εκτύπωση εξασφαλίζουν ακριβή εφαρμογή κάθε φορά. Η δημιουργία πρωτοτύπων με τρισδιάστατη εκτύπωση βοηθά στον έλεγχο της τοποθέτησης του αισθητήρα πριν από την παραγωγή. Όλα αυτά τα λειτουργικά εξαρτήματα ιατρικού εξωσκελετού πρέπει να λειτουργούν ομαλά. Η κατασκευή αξιόπιστων εξαρτημάτων ιατρικού εξωσκελετού απαιτεί προσοχή σε κάθε λεπτομέρεια.
Υλικά για Ιατρικά Εξωσκελετικά Μέρη
Η επιλογή του σωστού υλικού είναι μια από τις σημαντικότερες επιλογές που θα κάνετε. Επηρεάζει το βάρος, την αντοχή και το τελικό κόστος κάθε εξαρτήματος ιατρικού εξωσκελετού. Αν επιλέξετε το λάθος υλικό, η συσκευή σας θα είναι βαριά, θα σπάσει νωρίς ή θα αποτύχει στους ελέγχους ασφαλείας. Αν επιλέξετε το σωστό υλικό, θα έχετε ισχυρές, ελαφριές δομές εξωσκελετού που οι ασθενείς μπορούν να φορούν όλη μέρα. Ας δούμε τις κύριες ομάδες: αεροδιαστημικά μέταλλα, πλαστικά υψηλής απόδοσης και σύνθετα υλικά.
Αεροδιαστημικά Μέταλλα
Αλουμίνιο 7075
Το αλουμίνιο 7075-T6 είναι ένα εργαλείο για εξωσκελετικά πλαίσια. Το όριο διαρροής του φτάνει τα 503 MPa. Αυτό είναι αρκετά ισχυρό για τις κύριες διαδρομές φορτίου σε εξωσκελετικές κατασκευές. Κατασκευάζεται καλά, αλλά η σκλήρυνση κατά την κατεργασία το καθιστά δύσκολο. Χρειάζεστε άκαμπτες διατάξεις και αιχμηρά εργαλεία για να διατηρήσετε τις ανοχές. Η ανοδίωση και η ηλεκτρολυτική οξείδωση πλάσματος προσθέτουν αντοχή στη φθορά και βιοσυμβατότητα. Αυτά τα φινιρίσματα έχουν σημασία για την ασφάλεια και την επαφή με το δέρμα. Πολλές ομάδες χρησιμοποιούν επίσης τρισδιάστατη εκτύπωση για να δημιουργήσουν πρωτότυπα στηρίγματα αλουμινίου πριν δεσμευτούν για κατεργασία παραγωγής.
Τιτάνιο Ti-6Al-4V
Το τιτάνιο είναι ελαφρύτερο από τον χάλυβα και ισχυρότερο από τα περισσότερα αλουμίνια, αλλά είναι ακριβό και δύσκολο στην κατεργασία. Είναι βιοσυμβατό, γεγονός που το καθιστά ιδανικό για εμφυτεύματα και εξωσκελετούς αποκατάστασης. Το μέτρο ελαστικότητάς του μπορεί να προσαρμοστεί ώστε να ταιριάζει με την ανθρώπινη βιομηχανική. Αυτό σημαίνει λιγότερη καταπόνηση στις αρθρώσεις του χρήστη. Το πρόβλημα; Η κατεργασία του τιτανίου παράγει σοβαρή θερμότητα και προκαλεί φθορά των εργαλείων. Για τις ιατρικές συσκευές αποκατάστασης που κατασκευάζονται σε μικρό όγκο, αυτή η τιμή συχνά αξίζει τον κόπο.
Ακολουθεί μια γρήγορη παράλληλη ματιά και στα δύο μέταλλα:
| Υλικα | Αντοχή απόδοσης | Μηχανική ικανότητα | Τυπική χρήση |
| Αλουμίνιο 7075-T6 | 503 MPa | Δύσκολο λόγω σκληρής εργασίας | Πρωτεύουσες διαδρομές φορτίου σε πλαίσια |
| Τιτάνιο | Δεν προσδιορίζεται (ανώτερη σχέση αντοχής προς βάρος) | Δύσκολο στην κατεργασία· υψηλή φθορά του εργαλείου | Βιοσυμβατές δομές αποκατάστασης |
Πλαστικά Υψηλής Απόδοσης
PEEK από ίνες άνθρακα
Το PEEK από ανθρακονήματα αποτελεί ένα από τα κορυφαία υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης που κατασκευάζονται κυρίως για βιοϊατρικές χρήσεις. Προσφέρει υψηλή ακαμψία, χημική αντοχή και αντέχει στην αποστείρωση σε αυτόκλειστο κλίβανο. Για τις περιχειρίδες, τα περιβλήματα και τις βάσεις αισθητήρων, αντικαθιστά το μέταλλο χωρίς να προσθέτει όγκο. Ιδιότητες υλικού όπως η αντοχή σε εφελκυσμό και η αντοχή στην κόπωση αντέχουν υπό κυκλική φόρτιση. Αυτό έχει σημασία όταν ένας ασθενής κάνει χιλιάδες βήματα την ημέρα.
Nylon 12 (PA12)
Το νάιλον 12 (PA12) είναι η ιδανική επιλογή για την πολυμερή σύντηξη Multi-Jet Fusion και την επιλεκτική σύντηξη με λέιζερ. Είναι ανθεκτικό, εύκαμπτο και απορροφά καλά τους κραδασμούς. Οι προσαρμοσμένες επενδύσεις μανικετιών, οι οδηγοί καλωδίων και τα περιβλήματα συνδετήρων ωφελούνται από αυτό. Μπορείτε να εκτυπώσετε τρισδιάστατα πολύπλοκες γεωμετρίες που θα ήταν αδύνατο να διαμορφωθούν. Για ειδικές εφαρμογές για τον ασθενή, το PA12 είναι δύσκολο να ξεπεραστεί. Επίσης, διατηρεί την επιλογή υλικού απλή όταν χρειάζεστε πολλά πανομοιότυπα εξαρτήματα ιατρικού εξωσκελετού γρήγορα.
Σύνθετες Κατασκευές
Prepreg ινών άνθρακα
Το prepreg από ανθρακονήματα προσφέρει την υψηλότερη αναλογία ακαμψίας προς βάρος από οποιαδήποτε άλλη επιλογή εδώ. Η τοποθέτηση σε στρώματα, η χύτευση με συμπίεση και η χύτευση με μεταφορά ρητίνης (RTM) μετατρέπουν το prepreg σε ισχυρούς, λεπτότοιχους σωλήνες και πλάκες. Οι στηρίγματα ποδιών και τα στηρίγματα στήθους χρησιμοποιούν συχνά αυτήν την προσέγγιση. Το αντάλλαγμα είναι το κόστος και η εργασία. Κάθε στρώση πρέπει να τοποθετείται χειροκίνητα ή με μηχανή και στη συνέχεια να σκληρύνεται σε αυτόκλειστο ή πρέσα. Για εξαρτήματα ιατρικού εξωσκελετού χαμηλού όγκου, αυτή η προσπάθεια αποδίδει σε απόδοση.
Υβρίδια από υαλονήματα
Τα υβριδικά υαλονήματα κοστίζουν λιγότερο από τα καθαρά ανθρακονήματα. Προσφέρουν καλή αντοχή και καλύτερη αντοχή στην κρούση. Η ανάμειξη φύλλων γυαλιού και άνθρακα σάς επιτρέπει να ρυθμίσετε την ακαμψία και να εξοικονομήσετε χρήματα. Μπορείτε επίσης να εκτυπώσετε τρισδιάστατα υβριδικά σύνθετα εργαλεία για πρωτότυπα. Αυτό επιταχύνει την επανάληψη πριν κόψετε χαλύβδινα καλούπια. Για μη κρίσιμα στηρίγματα και καλύμματα, τα υβριδικά υαλονήματα αποτελούν μια έξυπνη μέση λύση.
Η επιλογή υλικών καταλήγει πάντα σε συμβιβασμούς. Τα μέταλλα σας δίνουν αντοχή και ακρίβεια. Τα πλαστικά σας δίνουν ελαφρότητα και ελευθερία σχεδιασμού. Τα σύνθετα υλικά σας δίνουν την καλύτερη αναλογία ακαμψίας προς βάρος. Η επιλογή σας εξαρτάται από το φορτίο, τον όγκο, τον προϋπολογισμό και τις κανονιστικές ανάγκες. Και η τρισδιάστατη εκτύπωση τα συνδυάζει όλα, επιτρέποντάς σας να δοκιμάσετε κάθε επιλογή πριν δεσμευτείτε.
Διαδικασίες κατασκευής εξωσκελετών για ιατρικά εξαρτήματα εξωσκελετών
Η επιλογή των διαδικασιών κατασκευής είναι ένα μεγάλο βήμα για κάθε έργο εξωσκελετού. Οι διαδικασίες κατασκευής που επιλέγετε ελέγχουν πόσο ισχυρό, πόσο ελαφρύ και πόσο δαπανηρό γίνεται κάθε εξάρτημα. Η γνώση αυτών των επιλογών νωρίς στη φάση σχεδιασμού εξοικονομεί σημαντικές επαναλήψεις αργότερα. Ας δούμε τις κύριες κατηγορίες.
Μηχανουργική κατεργασία CNC και κατασκευή μετάλλων
Φρεζάρισμα 5 αξόνων για πλαίσια
Η κατεργασία CNC 5 αξόνων είναι η κορυφαία μέθοδος για μεταλλικά εξαρτήματα σκελετού. Κόβει σύνθετα σχήματα από ένα συμπαγές μπλοκ σε μία μόνο διάταξη. Οι ανοχές φτάνουν τα ±0.005 mm έως ±0.02 mm για κρίσιμα χαρακτηριστικά, όπως οι οπές των ρουλεμάν και οι διεπαφές σύνδεσης οργάνων. Αυτό το επίπεδο ακρίβειας είναι αυτό που κάνει τα ιατρικά εξωσκελετικά εξαρτήματα να λειτουργούν αξιόπιστα υπό φορτίο. Το μηχάνημα εισέρχεται από οποιαδήποτε γωνία, έτσι ώστε να έχετε υποκοπές και οργανικές καμπύλες χωρίς επιπλέον διατάξεις. Οι βάσεις ισχίου και οι αγκώνες αστραγάλου επωφελούνται στο έπακρο από αυτήν τη μέθοδο.
Ελβετική τόρνευση για μικρά ιατρικά εξαρτήματα εξωσκελετού
Η τόρνευση ελβετικού τύπου χειρίζεται μικρά ιατρικά εξωσκελετικά εξαρτήματα, όπως πείρους και περιβλήματα αισθητήρων. Διατηρεί μικρές ανοχές χωρίς κανένα πρόβλημα. Η ράβδος περιστρέφεται ενώ το εργαλείο κινείται κατά μήκος του άξονα για την κοπή χαρακτηριστικών. Αυτή η ρύθμιση λειτουργεί καλά για μακριά, λεπτά εξαρτήματα με μικρές ανοχές. Οι σύνδεσμοι, οι άξονες ενεργοποιητή και οι πείροι ευθυγράμμισης προέρχονται συχνά από αυτή τη διαδικασία. Η υψηλή ταχύτητα του άξονα και ο ακριβής δακτύλιος οδηγού προσφέρουν καθαρά φινιρίσματα επιφάνειας αμέσως μετά την έναρξη της μηχανής.
Κατασκευή πρόσθετων και τρισδιάστατη εκτύπωση
Η προσθετική κατασκευή και η τρισδιάστατη εκτύπωση ανοίγουν σχήματα που δεν μπορούν να επιτευχθούν με εργαλεία κοπής. Κατασκευάζετε εσωτερικά κανάλια, πλέγμα πλήρωσης και οργανικές μορφές που εξοικονομούν πολύ βάρος. Αυτές οι διαδικασίες κατασκευής επιτρέπουν σχήματα που είναι αδύνατο να κατεργαστούν σε ένα κομμάτι. Η προσθετική κατασκευή και η τρισδιάστατη εκτύπωση έχουν αναπτυχθεί γρήγορα και δύο κύριες τεχνολογίες ηγούνται πλέον στον τομέα. Οι περισσότεροι μηχανικοί αντιμετωπίζουν πλέον την προσθετική κατασκευή και την τρισδιάστατη εκτύπωση ως βασικά εργαλεία για τους πρώιμους ελέγχους εφαρμογής και λειτουργίας.
Επιλεκτική τήξη με λέιζερ (SLM)
Η SLM κατασκευάζει μεταλλικά εξαρτήματα ιατρικού εξωσκελετού στρώση προς στρώση. Ένα λέιζερ συντήκει μεταλλική σκόνη σε συμπαγή γεωμετρία. Αυτή η διαδικασία λειτουργεί εξαιρετικά για σύνθετα στηρίγματα που θα χρειάζονταν πολύ χρόνο για να κατεργαστούν. Επιτυγχάνετε υψηλή αντοχή με μικρότερο βάρος επειδή μπορείτε να βελτιώσετε την εσωτερική δομή. Οι διαδικασίες κατασκευής εξωσκελετών εδώ απαιτούν προσεκτικό έλεγχο της ποιότητας της σκόνης και της ισχύος του λέιζερ. Με την τρισδιάστατη εκτύπωση, παραλείπετε την ανάγκη για προσαρμοσμένα εργαλεία σε κάθε νέο σχέδιο. Αυτή η προσέγγιση στην τρισδιάστατη εκτύπωση μειώνει σημαντικά τον χρόνο παράδοσης για πρωτότυπα εξαρτήματα ιατρικού εξωσκελετού.
Multi-Jet Fusion (MJF)
Η MJF εκτυπώνει γρήγορα νάιλον εξαρτήματα με σταθερές μηχανικές ιδιότητες. Είναι ιδανική για περιχειρίδες, βάσεις αισθητήρων και οδηγούς καλωδίων που χρειάζονται ανθεκτικότητα και ευελιξία. Οι διαδικασίες κατασκευής αυτών των ιατρικών εξωσκελετικών εξαρτημάτων χρησιμοποιούν συγκεκριμένες ρυθμίσεις τρισδιάστατης εκτύπωσης, όπως το πάχος στρώσης και ο ρυθμός ψύξης, για να επιλέγεται η σωστή αντοχή. Οι ρυθμίσεις υλικού και διεργασίας πρέπει να παρακολουθούνται για κάθε κατασκευή, ώστε να διασφαλίζονται επαναλήψιμα αποτελέσματα σε όλες τις παραγωγικές διαδικασίες. Οι καλοί έλεγχοι τρισδιάστατης εκτύπωσης διατηρούν την ποιότητα του εξαρτήματος από την πρώτη μονάδα έως την τελευταία.
Πολλές ομάδες κατασκευάζουν ολοκληρωμένους τρισδιάστατα εκτυπωμένους εξωσκελετούς για δοκιμές πριν προχωρήσουν στην παραγωγή. Αυτά τα πρωτότυπα αποδεικνύουν την καταλληλότητα και τη λειτουργία των προσαρμοσμένων εξαρτημάτων ιατρικού εξωσκελετού για κάθε ασθενή. Ο συνδυασμός προσθετικής κατασκευής με μηχανική κατεργασία παρέχει μια γρήγορη διαδρομή από το σχεδιασμό έως την παράδοση. Αυτοί οι τρισδιάστατα εκτυπωμένοι εξωσκελετοί είναι ιδιαίτερα χρήσιμοι σε συσκευές αποκατάστασης όπου κάθε χρήστης έχει διαφορετικά σχήματα σώματος. Οι διαδικασίες προσθετικής κατασκευής σάς επιτρέπουν να επαναλαμβάνετε χωρίς να περιμένετε δαπανηρά εργαλεία. Άλλες μέθοδοι τρισδιάστατης εκτύπωσης, όπως η έγχυση ντοσιέ και η στερεολιθογραφία, έχουν επίσης τη θέση τους. Η αντιστοίχιση της σωστής τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης με τους στόχους υλικού και γεωμετρίας σας κάνει όλη τη διαφορά.
Χύτευση με έγχυση και σύνθετη χύτευση
Χύτευση με έγχυση για εξαρτήματα εξωσκελετού ιατρικού όγκου
Η χύτευση με έγχυση είναι η φθηνότερη επιλογή ανά μονάδα όταν χρειάζεστε χιλιάδες πανομοιότυπα πλαστικά εξαρτήματα ιατρικού εξωσκελετού. Το κόστος εργαλείων είναι υψηλό αρχικά, αλλά η τιμή ανά μονάδα μειώνεται γρήγορα σε κλίμακα. Τα καλύμματα, οι λαβές και οι μη δομικές βάσεις λειτουργούν καλά εδώ. Οι απαιτήσεις ασφαλείας για τις ιατρικές συσκευές σημαίνουν ότι πρέπει να παρακολουθείτε κάθε παρτίδα υλικού και κάθε ρύθμιση διεργασίας. Αυτή η μέθοδος προσφέρει εξαιρετικό φινίρισμα επιφάνειας και αυστηρό έλεγχο διαστάσεων.
Layup, Συμπιεστική χύτευση, RTM
Για κατασκευές υψηλής αντοχής και ελαφριάς κατασκευής, οι διαδικασίες κατασκευής σύνθετων χυτεύσεων αποτελούν την κορυφαία επιλογή. Η τοποθέτηση σε στρώματα, η χύτευση με συμπίεση και η χύτευση με μεταφορά ρητίνης μετατρέπουν το προεμποτισμένο υλικό από ανθρακονήματα σε άκαμπτα στηρίγματα ποδιών και στηρίγματα πλάτης. Αυτές οι διαδικασίες διατηρούν τη δομική ακεραιότητα, μειώνοντας παράλληλα το βάρος. Ο προσανατολισμός κάθε στρώσης ταιριάζει με τη διαδρομή φορτίου. Αυτή η ισορροπία ανθεκτικότητας και χαμηλότερου κόστους καθιστά τα σύνθετα υλικά μια έξυπνη επιλογή για πλαίσια παραγωγής.
Μια Υβριδική Προσέγγιση
Ένας ενιαίος εξωσκελετός χρησιμοποιεί πολλές διαδικασίες κατασκευής μαζί. Μπορείτε να εκτυπώσετε με τρισδιάστατη εκτύπωση τις προσαρμοσμένες μανσέτες, να κατεργαστείτε το πλαίσιο αλουμινίου και να χυτεύσετε με έγχυση τα καλύμματα. Οι περισσότερες ομάδες βασίζονται σε αυτές τις διαδικασίες κατασκευής εξωσκελετών για να περάσουν από το πρωτότυπο στην παραγωγή. Για τα πρώιμα πρωτότυπα, η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι γρήγορη και φθηνή. Για τις παραγωγικές διαδικασίες, η κατεργασία και η χύτευση παρέχουν καλύτερη επαναληψιμότητα σε κλίμακα. Η γνώση του τρόπου με τον οποίο αυτές οι διαδικασίες κατασκευής συνδυάζονται εξοικονομεί χρόνο και προϋπολογισμό. Περισσότερες ομάδες κατασκευάζουν πλέον τρισδιάστατα εκτυπωμένους εξωσκελετούς για δοκιμές ειδικά για τον ασθενή ως τυπικό βήμα ανάπτυξης. Αυτοί οι τρισδιάστατα εκτυπωμένοι εξωσκελετοί επιτρέπουν στους κλινικούς ιατρούς να ελέγχουν την εφαρμογή πριν από την κατεργασία των τελικών μεταλλικών μερών. Οι καλές πρακτικές τρισδιάστατης εκτύπωσης σε συνδυασμό με τις αποδεδειγμένες μεθόδους κατεργασίας δημιουργούν την πιο αποτελεσματική πορεία ανάπτυξης για πολύπλοκες συσκευές.
Σκέψεις σχεδιασμού για εξαρτήματα ιατρικού εξωσκελετού
Το βάρος, η ανθεκτικότητα και το κόστος καθοδηγούν κάθε επιλογή σχεδιασμού. Κάντε σωστά αυτά τα τρία και τα εξαρτήματα του ιατρικού εξωσκελετού σας θα λειτουργούν καλά σε πραγματική χρήση. Αν παραλείψετε ένα, διατρέχετε τον κίνδυνο να βλάψετε τον χρήστη ή να κατασκευάσετε ένα προϊόν που δεν θα φύγει ποτέ από το εργαστήριο.
Στρατηγικές Απώλειας Βάρους
Βελτιστοποίηση Τοπολογίας
Η βελτιστοποίηση τοπολογίας χρησιμοποιεί λογισμικό για την αφαίρεση υλικού από σημεία όπου η τάση είναι χαμηλή. Το αποτέλεσμα είναι ένα φυσικό σχήμα που διατηρεί την αντοχή εκεί που τη χρειάζεστε. Αυτή η μέθοδος λειτουργεί καλά με την τρισδιάστατη εκτύπωση επειδή το λογισμικό συχνά δημιουργεί πολύπλοκα σχήματα. Η συνηθισμένη κατεργασία δεν μπορεί να κόψει εύκολα αυτά τα σχήματα. Με την τρισδιάστατη εκτύπωση, κατασκευάζετε το εξάρτημα στρώμα προς στρώμα χωρίς επιπλέον εργαλεία. Αυτό εξοικονομεί τόσο βάρος όσο και χρόνο.
Δομές δικτυώματος
Οι δομές πλέγματος αντικαθιστούν το συμπαγές γέμισμα με ένα πλέγμα μικροσκοπικών δοκών. Κόβουν τη μάζα διατηρώντας παράλληλα υψηλή ακαμψία. Μπορείτε να προσαρμόσετε την πυκνότητα του πλέγματος ώστε να ταιριάζει με τις τοπικές διαδρομές φορτίου. Η τρισδιάστατη εκτύπωση χειρίζεται αυτό το σχήμα καλύτερα από οποιαδήποτε άλλη μέθοδο. Για τις μανσέτες και τα περιβλήματα, ένας πυρήνας πλέγματος μέσα σε ένα συμπαγές περίβλημα παρέχει ισχυρές, ελαφριές εξωσκελετικές δομές. Η επιλογή υλικού έχει σημασία και εδώ. Ένα άκαμπτο υλικό με καλή αντοχή σε εφελκυσμό σάς επιτρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα λεπτότερο πλέγμα.
Κόπωση Ζωή και Ανθεκτικότητα
Επιλογή Υλικού για Ποδήλατα
Τα εξαρτήματα ιατρικού εξωσκελετού αντιμετωπίζουν χιλιάδες κύκλους φόρτισης καθημερινά. Η επιλογή υλικών πρέπει να λαμβάνει υπόψη την κόπωση, όχι μόνο τη μέγιστη αντοχή. Τα υλικά πρέπει να αντέχουν σε επαναλαμβανόμενους κύκλους τάσης και να διατηρούν την κατανομή του φορτίου ασφαλή. Αυτή είναι μια βασική απαίτηση ασφάλειας και ανθεκτικότητας. Εξετάστε τις μηχανικές ιδιότητες όπως το όριο κόπωσης και την αντοχή στην ανάπτυξη ρωγμών. Ένα υλικό με υψηλή στατική αντοχή μπορεί να παρουσιάσει πρώιμη αστοχία υπό επαναλαμβανόμενη φόρτιση. Ελέγξτε τα δείγματα πριν δεσμευτείτε για έναν πλήρη σχεδιασμό.
Επιφανειακές Επεξεργασίες (Ανοδίωση, Σφυρηλάτηση)
Οι επιφανειακές επεξεργασίες προσθέτουν ένα προστατευτικό στρώμα ή δημιουργούν συμπιεστική τάση. Η ανοδίωση δημιουργεί ένα στρώμα οξειδίου στο αλουμίνιο. Βελτιώνει την αντοχή στη φθορά και τη βιοσυμβατότητα. Η σφαιροποίηση αμμοβολεί την επιφάνεια με μικρά μέσα. Αυτό δημιουργεί συμπιεστική τάση που καθυστερεί την έναρξη της ρωγμής. Και οι δύο επεξεργασίες παρατείνουν τη διάρκεια ζωής λόγω κόπωσης χωρίς να αλλάζουν το βασικό υλικό. Βοηθούν επίσης στην τήρηση των προτύπων βιοσυμβατότητας όπως το ISO 10993 για την επαφή με το δέρμα.
Κόστος και Επεκτασιμότητα
Υβριδικές Προσεγγίσεις Παραγωγής
Καμία μεμονωμένη διαδικασία δεν ταιριάζει σε κάθε μέρος. Μια υβριδική προσέγγιση συνδυάζει τις διαδικασίες κατασκευής για να εξισορροπήσει το κόστος και την απόδοση. Μπορείτε να εκτυπώσετε τρισδιάστατα την προσαρμοσμένη μανσέτα, να μηχανουργήσετε το πλαίσιο αλουμινίου και να χυτεύσετε με έγχυση τα καλύμματα. Κάθε διαδικασία κατασκευής αξιοποιεί τα δυνατά της σημεία. Η τρισδιάστατη εκτύπωση χειρίζεται την προσαρμογή. Η μηχανουργική κατεργασία προσφέρει ακρίβεια. Η χύτευση διατηρεί το κόστος ανά μονάδα χαμηλό σε όγκο. Αυτός ο συνδυασμός διαδικασιών κατασκευής μειώνει τον χρόνο ανάπτυξης και ελέγχει τον προϋπολογισμό.
Μέγεθος παρτίδας έναντι επιλογής διαδικασίας
Το μέγεθος της παρτίδας καθορίζει την επιλογή της διαδικασίας περισσότερο από οποιονδήποτε άλλο παράγοντα. Για 10 έως 100 μονάδες, η τρισδιάστατη εκτύπωση και η κατεργασία CNC έχουν νόημα. Το κόστος των εργαλείων παραμένει χαμηλό και μπορείτε να επαναλάβετε γρήγορα. Για χιλιάδες μονάδες, η χύτευση με έγχυση κερδίζει στην τιμή ανά μονάδα. Το αρχικό κόστος του εργαλείου είναι υψηλό, αλλά μειώνεται γρήγορα σε κλίμακα. Η σύνθετη χύτευση βρίσκεται στη μέση. Είναι κατάλληλη για δομικά ιατρικά εξωσκελετικά εξαρτήματα σε μέτριες ποσότητες. Συνδυάστε τις διαδικασίες παραγωγής σας με το μέγεθος της παρτίδας σας και αποφεύγετε τη σπατάλη χρημάτων σε λάθος εργαλεία.
Το πρότυπο ISO 13485:2016 ορίζει τις απαιτήσεις διαχείρισης ποιότητας για τον σχεδιασμό και την κατασκευή ιατροτεχνολογικών προϊόντων. Λειτουργεί παράλληλα με το πρότυπο ISO 14971 για τη διαχείριση κινδύνου και το πρότυπο IEC 80601-2-78 για τα ιατρικά ρομπότ. Η πιστοποίηση από μόνη της δεν αντικαθιστά την έγκριση προϊόντος ή την κλινική τεκμηρίωση.
Επιλέγοντας την NOBLE για Ιατρικά Εξωσκελετικά Ανταλλακτικά
Έχετε ήδη καταλάβει τα εξαρτήματα, τα υλικά και τις διαδικασίες του ιατρικού εξωσκελετού. Τώρα χρειάζεστε έναν συνεργάτη που μπορεί πραγματικά να τα κατασκευάσει. Η NOBLE συνεργάζεται με μηχανικούς σε εξαρτήματα ιατρικού εξωσκελετού κάθε μέρα, από το πρώτο σκίτσο μέχρι την τελική συναρμολόγηση.
Πιστοποιήσεις που Ξεχωρίζουν
ISO 9001:2015 (Γενική Ποιότητα)
Το πρότυπο ISO 9001:2015 καλύπτει τη γενική διαχείριση ποιότητας. Δείχνει ότι το εργοστάσιο λειτουργεί με βάση γραπτούς ελέγχους διεργασιών και βήματα επιθεώρησης. Η NOBLE κατέχει αυτήν την πιστοποίηση, ώστε να γνωρίζετε ότι κάθε παρτίδα ακολουθεί μια επαναλήψιμη διαδρομή.
ISO 13485:2016 (Ιατρικές συσκευές)
Το πρότυπο ISO 13485:2016 προχωρά ένα βήμα παραπέρα. Θέτει το πρότυπο για την ιχνηλασιμότητα και την επικύρωση ιατροτεχνολογικών προϊόντων. Η NOBLE διαθέτει και αυτήν την πιστοποίηση. Αυτό έχει σημασία όταν η συσκευή σας χρειάζεται εγγραφή από τον FDA ή έγκριση CE-MDR για εξαγωγή. Η ομάδα γνωρίζει επίσης τον Κανονισμό Συστήματος Ποιότητας του FDA, το EU MDR 2017/745, τους κανόνες PMDA/MHLW της Ιαπωνίας και τα κανάλια TGA της Αυστραλίας. Διαχειρίζονται τις πιστοποιήσεις υλικών, τη διαχείριση κινδύνου σύμφωνα με το ISO 14971 και την υποστήριξη παρακολούθησης μετά την κυκλοφορία στην αγορά.
Βασικές δυνατότητες της NOBLE
Επεξεργασία Μετάλλων Ακριβείας
Η κατεργασία CNC πέντε αξόνων χειρίζεται περιβλήματα αρθρώσεων, συνδετήρες βραχιόνων, βάσεις κινητήρα, βραχίονες αισθητήρων και άξονες ακριβείας. Τα συνηθισμένα υλικά περιλαμβάνουν κράμα αλουμινίου, κράμα τιτανίου, ανοξείδωτο χάλυβα και πλαστικό μηχανικής PEEK. Η εργασία πέντε αξόνων μειώνει τα επαναλαμβανόμενα σφάλματα σύσφιξης και διατηρεί τη συνοχή των σύνθετων κατασκευών. Η σφιχτή εφαρμογή του άξονα στην οπή είναι κρίσιμη εδώ. Αν το κάνετε λάθος, προσθέτετε αντίσταση στην κίνηση, μηχανικά σφάλματα και απώλεια ακρίβειας τοποθέτησης. Το ελάχιστο πάχος τοιχώματος είναι συνήθως 2-3 mm, με τοπικές επιφάνειες να μειώνονται στο 1.5 mm μετά από έλεγχο δομής και φόρτισης.
Προηγμένη χύτευση πλαστικών και τρισδιάστατη εκτύπωση
Η ταχεία πρωτοτυποποίηση σιλικόνης συνδυάζεται με κύρια καλούπια κατεργασμένα με CNC, χύτευση με έγχυση, συναρμολόγηση και φινίρισμα επιφάνειας. Η τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλου κατασκευάζει ελαφριές ενσωματωμένες δομές, προσαρμοσμένους συνδέσμους και σύνθετα εσωτερικά ιατρικά εξωσκελετικά εξαρτήματα. Για τις περιχειρίδες και τα περιβλήματα, η τρισδιάστατη εκτύπωση προσφέρει γρήγορη προσαρμογή ειδικά για τον ασθενή. Οι ομάδες χρησιμοποιούν τρισδιάστατη εκτύπωση για να δοκιμάσουν τη μορφή πριν από την κοπή του χάλυβα. Αυτό το βήμα τρισδιάστατης εκτύπωσης εξοικονομεί εβδομάδες. Η πρωτότυπη τρισδιάστατη εκτύπωση επικυρώνει επίσης τις βάσεις αισθητήρων. Η τρισδιάστατη εκτύπωση παραγωγής στη συνέχεια κλιμακώνει τον αποδεδειγμένο σχεδιασμό. Κάθε εκτέλεση τρισδιάστατης εκτύπωσης ακολουθεί τις παρακολουθούμενες ρυθμίσεις της διαδικασίας. Οι καλοί έλεγχοι τρισδιάστατης εκτύπωσης διατηρούν σταθερή την ποιότητα. Έτσι, η τρισδιάστατη εκτύπωση υποστηρίζει εξωσκελετούς ιατρικής ποιότητας από την πρώτη κιόλας μέρα.
Πλήρης Υποστήριξη Υπηρεσιών
DFM και Συνεργασία Σχεδιασμού
Η NOBLE συμμετέχει νωρίς στον κύκλο ανάπτυξής σας με υποστήριξη Σχεδιασμού για Κατασκευασιμότητα. Επισημαίνει λεπτά τοιχώματα, περιορισμένες ανοχές και χαρακτηριστικά που αντιβαίνουν στην επιλεγμένη διαδικασία. Η διαχείριση πιστοποίησης υλικών καλύπτει αναφορές δοκιμών, δηλώσεις βιοσυμβατότητας και συμμόρφωση με τους κανονισμούς RoHS/REACH.
Συναρμολόγηση και Επικύρωση Καθαρού Χώρου
Η κατεργασία σε ελεγχόμενο περιβάλλον ή ο επικυρωμένος καθαρισμός απομακρύνει σωματίδια, υπολείμματα ψυκτικού και κινδύνους διασταυρούμενης μόλυνσης. Η ενσωματωμένη μέτρηση περιλαμβάνει CMM, οπτικούς συγκριτές και δοκιμαστές τραχύτητας επιφάνειας. Κάθε βήμα υποστηρίζει την ασφάλεια και την πλήρη ιχνηλασιμότητα της παρτίδας από το υλικό των ράβδων έως την τελική συναρμολόγηση.
Έχετε περάσει από όλη τη διαδικασία τώρα. Ξεκινήσατε με τα κύρια εξαρτήματα του ιατρικού εξωσκελετού, στη συνέχεια εξετάσατε τις επιλογές υλικών και συγκρίνατε τις μεθόδους κατασκευής. Για να πετύχετε, χρειάζεστε έναν συνεργάτη που γνωρίζει τόσο τις τεχνικές ανάγκες όσο και τους ιατρικούς κανόνες μαζί. Η NOBLE χειρίζεται μεταλλικές και πλαστικές εργασίες σε ένα μέρος. Τα πιστοποιητικά ISO 9001:2015 και ISO 13485:2016 δείχνουν ότι ακολουθούν τους κανόνες ποιότητας και παρακολούθησης ιατρικών συσκευών. Χρησιμοποιούν τρισδιάστατη εκτύπωση σε κάθε βήμα, από την αρχή μέχρι το τέλος. Η πλήρης υπηρεσία τους καλύπτει τα πάντα, από το σχεδιασμό έως τη συναρμολόγηση και τις δοκιμές. Είστε έτοιμοι να προχωρήσετε; Ανεβάστε το αρχείο CAD σας ή ζητήστε μια αξιολόγηση DFM σήμερα.
Συχνές ερωτήσεις σχετικά με τα εξαρτήματα ιατρικού εξωσκελετού
Ποιο υλικό λειτουργεί καλύτερα για εξαρτήματα ιατρικού εξωσκελετού;
Κανένα υλικό δεν κερδίζει κάθε φορά. Το αλουμίνιο 7075-T6 σας προσφέρει όριο διαρροής 503 MPa για τις κύριες διαδρομές φορτίου. Το τιτάνιο προσθέτει βιοσυμβατότητα και καλύτερη αναλογία αντοχής προς βάρος. Οι ίνες άνθρακα PEEK και το νάιλον 12 λειτουργούν ιδανικά για μανσέτες και περιβλήματα. Το φορτίο, ο προϋπολογισμός και ο όγκος σας καθορίζουν την επιλογή.
Πόσο αυστηρές πρέπει να είναι οι ανοχές στα περιβλήματα των αρθρώσεων;
Το πεντααξονικό CNC συγκρατεί ±0.005 mm έως ±0.02 mm σε κρίσιμα χαρακτηριστικά, όπως οι οπές των ρουλεμάν. Η ελβετική τόρνευση επιτυγχάνει μικρές ανοχές σε μικρούς πείρους και άξονες. Η χαλαρή εφαρμογή της οπής του άξονα προσθέτει αντίσταση στην κίνηση και μειώνει την ακρίβεια τοποθέτησης. Οι μικρές ανοχές διατηρούν τα εξαρτήματα του ιατρικού εξωσκελετού σε ομαλή λειτουργία υπό φορτίο.
Πότε πρέπει να επιλέξω την τρισδιάστατη εκτύπωση αντί για την κατεργασία CNC;
Επιλέξτε τρισδιάστατη εκτύπωση για πρωτότυπα, προσαρμοσμένες μανσέτες και σχήματα πλέγματος που δεν μπορούν να φτάσουν τα εργαλεία κοπής. Επιλέξτε CNC όταν χρειάζεστε αυστηρές ανοχές σε μεταλλικά πλαίσια. Πολλές ομάδες χρησιμοποιούν και τα δύο μαζί. Η τρισδιάστατη εκτύπωση χειρίζεται την προσαρμοσμένη εφαρμογή και η μηχανική κατεργασία προσφέρει την ακρίβεια. Αυτή η υβριδική μέθοδος εξοικονομεί εβδομάδες.
Τι σημαίνει η δυνατότητα οπισθοδρόμησης για την ασφάλεια των ασθενών;
Η δυνατότητα οπισθοπορείας μετρά την ελευθερία κινείται μια άρθρωση όταν η παροχή ρεύματος είναι διακοπτόμενη. Η στατική ροπή οπισθοπορείας θα πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ 0.4 και 2 Nm. Σε περίπτωση διακοπής ρεύματος, ο χρήστης δεν πρέπει να κολλήσει. Η υψηλή δυνατότητα οπισθοπορείας διατηρεί τα εξαρτήματα του ιατρικού εξωσκελετού ασφαλή κατά τη διάρκεια απροσδόκητων διακοπών λειτουργίας.
Ποιες πιστοποιήσεις πρέπει να κατέχει ο συνεργάτης κατασκευής μου;
Αναζητήστε το πρότυπο ISO 9001:2015 για τη γενική διαχείριση ποιότητας και το πρότυπο ISO 13485:2016 για την ιχνηλασιμότητα των ιατροτεχνολογικών προϊόντων. Το δεύτερο έχει σημασία όταν η συσκευή σας χρειάζεται εγγραφή από τον FDA ή έγκριση CE-MDR. Ρωτήστε επίσης για την υποστήριξη διαχείρισης κινδύνου ISO 14971. Η πιστοποίηση από μόνη της δεν αντικαθιστά την έγκριση προϊόντος ή τα κλινικά στοιχεία.
Μπορεί η τρισδιάστατη εκτύπωση να παράγει ένα πλήρως λειτουργικό πρωτότυπο εξωσκελετού;
Ναι. Πολλές ομάδες κατασκευάζουν ολοκληρωμένους τρισδιάστατα εκτυπωμένους εξωσκελετούς για δοκιμές εφαρμογής και λειτουργίας πριν από την παραγωγή εργαλείων. Η τρισδιάστατη εκτύπωση σάς επιτρέπει να επαναλαμβάνετε γρήγορα χωρίς να περιμένετε χαλύβδινα καλούπια. Οι κλινικοί γιατροί μπορούν να ελέγξουν την εφαρμογή σε πραγματικούς ασθενείς. Μόλις αποδειχθεί ο σχεδιασμός, προχωράτε στην κατεργασία και τη χύτευση.
Πώς μπορώ να χάσω βάρος χωρίς να θυσιάσω τη δύναμη;
Η βελτιστοποίηση της τοπολογίας αφαιρεί υλικό από ζώνες χαμηλής τάσης. Οι δομές πλέγματος αντικαθιστούν το συμπαγές υλικό πλήρωσης με μικροσκοπικά στηρίγματα. Και τα δύο σχήματα ταιριάζουν καλύτερα στην τρισδιάστατη εκτύπωση παρά στην κατεργασία. Ένα άκαμπτο υλικό με καλή αντοχή σε εφελκυσμό σάς επιτρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα λεπτότερο πλέγμα. Το αποτέλεσμα είναι ισχυρές, ελαφριές δομές εξωσκελετού.
Τι επηρεάζει περισσότερο το κόστος των εξαρτημάτων ιατρικού εξωσκελετού;
Το μέγεθος της παρτίδας καθορίζει την επιλογή της διαδικασίας περισσότερο από οτιδήποτε άλλο. Για 10 έως 100 μονάδες, η τρισδιάστατη εκτύπωση και η κατεργασία CNC διατηρούν χαμηλό το κόστος των εργαλείων. Σε χιλιάδες μονάδες, η χύτευση με έγχυση κερδίζει στην τιμή ανά μονάδα. Η κατεργασία τιτανίου μπορεί να αυξήσει την τιμή του εξαρτήματος κατά 40-60% σε σχέση με το αλουμίνιο.
