[Estudio de caso] Habilitación de la producción factible de prótesis animales personalizadas
Introducción
El equipo de I+D de DECAP se apasiona por crear la próxima generación de dispositivos de protección, soporte y acompañamiento en los ámbitos de la salud, la investigación y la veterinaria. Su equipo de expertos, compuesto por ingenieros, diseñadores, investigadores y científicos clínicos, cuenta con más de 50 años de experiencia combinada en diseño de dispositivos médicos, pruebas de usuario y cumplimiento de requisitos regulatorios. Recientemente, Decap I+D se ha asociado con 3BA Printing para crear prótesis personalizadas para animales. Utilizando el Speedy Guider 3 Plus para el prototipado y el Creator 4, de mayor capacidad, para las versiones finales, 3BA y DECAP tienen acceso a algunas de las mejores soluciones FDM del mercado, lo que les ofrece numerosas ventajas.
Figura. Guider 3 plus imprime dos mitades de un prototipo protésico con Flashforge PLA.
Métodos de fabricación tradicionales y plazos de entrega
Los métodos de fabricación tradicionales habrían requerido que 3BA y DECAP utilizaran moldes de yeso para lograr un nivel similar de productos personalizados que consideren las necesidades individuales de cada animal. Se crea un molde de vaciado utilizando vendas de yeso que envuelven la parte afectada del cuerpo. Esto se denomina molde negativo. A continuación, el molde negativo debe transformarse en un molde positivo vertiendo un líquido de rápida solidificación, como yeso, en el molde negativo. Finalmente, se utiliza el moldeado al vacío para envolver el molde positivo. La lámina de vacío se puede recortar y cortar limpiamente, dejando solo los trozos necesarios para el moldeo. Este es un proceso largo y que requiere muchos recursos, que puede durar semanas. Como alternativa, se tendrían que utilizar diseños prefabricados que no ofrecerían personalización y que no se ajustarían bien a los pacientes. La personalización de las prótesis también se considera una de las características más importantes para la satisfacción a largo plazo del paciente, tanto en animales como en humanos.
La impresión 3D también permite la creación rápida de prototipos, lo que significa que se pueden crear múltiples prototipos en rápida sucesión hasta lograr el diseño perfecto. Lo que podría llevar semanas o meses se puede lograr en tan solo horas o días con impresoras 3D industriales como la Speedy Guider 3 Plus y la Creator 4.
Uso de Guider 3 Plus
La Guider 3 plus ofrece la mayor velocidad de impresión con un solo cabezal de todas las impresoras Flashforge. Con una velocidad de impresión estándar cercana a los 100 mm/s y un marco ultraestable, la Guider 3 plus permite a 3BA crear prototipos rápidos de PLA que se utilizan para probar el ajuste después de crear un modelo mediante escaneo 3D. Además, su excelente refrigeración facilita la extracción de los soportes, incluso a pesar de ser un dispositivo de extrusión único. Esto se refleja en la configuración que se muestra a continuación. Aunque la velocidad de impresión base es de 100 mm/s, no se observó ninguna división de capas, desplazamiento de capas ni ningún otro defecto en el modelo. Además, aunque una mayor velocidad de impresión implica un menor tiempo de refrigeración, los soportes generados automáticamente fueron fáciles de retirar. Prácticamente no se observaron hilos gracias a la potente configuración de accionamiento directo, que solo requiere una distancia de retracción de 0,8 mm.
Figura Las gruesas varillas Z de la guía 3 plus permiten estabilidad durante la impresión.
Uso de Creator 4
Para 3BA, adoptar la Creator 4 fue una excelente decisión. Nos permite ofrecer plazos de entrega más rápidos, mayor fiabilidad en cuanto a la tasa de éxito de impresión y garantías de tolerancia (+/- 0,2 mm), así como más opciones de materiales gracias a sus tres cabezales de impresión únicos. En el caso del proyecto conjunto de I+D de DECAP para prótesis animales, la Creator 4 permite la producción de prótesis complejas con una alta calidad de impresión. Además, la baja tasa de fallos de las piezas reduce los residuos, lo que se alinea con el enfoque empresarial ecológico de DECAP.
Por último, algunas prótesis requieren componentes espejados o componentes con múltiples materiales en una sola impresión, algo que los tres cabezales de impresión únicos y el sistema IDEX del Creator 4 permiten a 3BA ofrecer. Por ejemplo, algunos modelos requieren impresiones complejas de TPU con soporte. El TPU no es un buen material de soporte por sí solo debido a su flexibilidad, por lo que el segundo cabezal de impresión permite usar un segundo material, como el HIPS, como material de soporte.
Además, el Creator 4 se está utilizando para crear prototipos ligeramente más grandes, ya que su volumen de construcción total de 400 x 350 x 500 mm es mayor que el volumen del Guider 3 plus de 300 x 300 x 600 mm.
