Témata
Zdroj: AFSP

3D tisk napomáhá ortopedické léčbě

Australská podiatrická klinika ASFP se zabývá výrobou personalizovaných ortopedických pomůcek. Klíčovým nástrojem je pro ni kromě skenovacího vybavení především tiskárna Sintratec S2, která funguje na bázi selektivního laserového slinování (SLS) a umožňuje tak rychlou a efektivní výrobu inovativních vložek zákazníkovi na míru.

Reklama

Firma Advanced Family and Sports Podiatry (AFSP) z australského Albany se již od roku 2021 specializuje na léčbu bolesti a dysfunkce nohou a dolních končetin. „Dějí se neuvěřitelné věci – na vyšetření k nám chodí zhruba o 30 procent více lidí,“ říká Marc Ireland, majitel a hlavní podiatr. Tento úspěch připisuje mimo jiné tomu, že se od dob pandemie zvýšil obecný zájem o osobní zdraví. Lidé více pečují o svůj zdravotní stav a vedou aktivnější životní styl, takže dochází i k většímu počtu zranění a poškození opotřebením. „V důsledku toho je podiatrie potřebná více než kdy jindy, díky ní lidé mohou zůstat na nohou,“ poznamenává Ireland.

Podiatr Mark Ireland si SLS 3D tiskárnu, která zásadním způsobem proměnila jeho praxi, nemůže vynachválit. (Zdroj: AFSP)

Ortopedické vložky z 3D tiskárny

Na začátku roku 2021 firma AFSP získala pro svou praxi vlastní 3D tiskárnu Sintratec S2, pomocí které může pacientům vyrábět ortopedické vložky na míru. Díky 3D tisku proto může pacientům zajistit vhodnou léčbu do 24 hodin, což by při spoléhání se na externí zdroje nebylo reálné.

Výroba ortopedické vložky na míru začíná skenováním nohy a tvorbou 3D modelu. (Zdroj: AFSP)

Podstatnou výhodou je i přesnost a konstrukční svoboda selektivního laserového slinování (SLS) – přinejmenším v porovnání s konvenční výrobou, která doposud spoléhala na CNC frézování. Mark Ireland vysvětluje: „Pokud má pacient v noze deformaci, kterou nebylo možno kompenzovat dostupnými technikami, S2 dokáže provést úpravu podle potřeby.

Reklama
Reklama
Reklama

Efektivní výroba

Vzhledem k tomu, z kolika kroků se běžně skládá, je tradiční výroba ortopedických vložek časově náročná a nákladná. Naproti tomu aditivní výroba představuje mnohem efektivnější řešení. Nejprve se vytvoří 3D datový model na základě individuálního skenování chodidla a dat získaných z běžeckého pásu, díky čemuž se ortéza optimálně přizpůsobí anatomickým vlastnostem pacienta. Po převedení do 3D návrhu přichází na řadu tisk prostřednictvím práškového systému Sintratec S2. Za tímto účelem se ve firmě AFSP využívá robustní nylonový materiál Sintratec PA12, jehož hlavními přednostmi jsou lehkost a odolnost překonávající možnosti tradičních materiálů. Po dokončení tisku a očištění jsou pak vložky připraveny k použití.

Technologie Sintratec má v oblasti ortopedie nesmírný potenciál, nad jakým by se měla zamyslet každá podiatrická klinika.
Mark Ireland

Pro tým firmy AFSP znamenala švýcarská 3D tiskárna důležitý posun v myšlení. „Když jsme S2 teprve začínali používat, vyráběli jsme spíše ortézy tradičnějšího designu,“ vysvětluje Ireland. „Postupem času jsme ale začali využívat specifické vlastnosti materiálu a vyrábět produkty, které se přizpůsobí chodidlu i obuvi mnohem kompaktněji a zajistí tak přizpůsobení na míru – noha pak sedí v botě mnohem lépe.“ Tyto faktory jsou obzvlášť důležité u těch lékařských pomůcek, jejichž účelem je zmírnění bolestivosti či náprava špatného držení těla.

Za pomoci tiskárny S2 je krom vložek možné vyrábět i různé další pomůcky na míru. (Zdroj: AFSP)

Firma AFSP v současnosti nevyužívá 3D tisk zdaleka jen k výrobě ortopedických vložek. „Nyní tiskneme komponenty podle specifických potřeb pacientů – podpatky, varózní a valgózní klíny nebo třeba i obuvní vkladky, které lze integrovat do mezipodešve a které tak pomáhají lidem s rozdílnou délkou končetin,“ vysvětluje hlavní podiatr. Tyto lehké a přitom stabilní konstrukce zajišťují pro dolní končetiny všestrannou oporu. K dnešnímu dni Mark Ireland a jeho tým vybavili produkty vyrobenými prostřednictvím 3D tiskárny již více než 1 500 pacientů.

Reklama

Spolehlivý výrobní nástroj

Spolu s rozvojem této australské praxe musel být navýšen i objem výroby. Výroba zakázkových ortopedických vložek pomocí S2 se od jejího pořízení každým rokem zvyšuje, takže dnes již tiskárna běží téměř každý den. Tato vysoká produkce je jasným důkazem o její úspěšnosti – od uvedení do provozu bylo vyrobeno více než 1 300 párů ortopedických vložek a zpracováno přibližně 500 kg prášku PA12. Selektivní laserové slinování je přitom pro tuto aplikaci obzvláště vhodné, protože nevyžaduje žádné podpůrné struktury a konkrétně v případě tiskárny S2 lze tisknout až 8 párů vložek současně. Ve srovnání s outsourcingem navíc dochází k úspoře nákladů, a to ve výši přibližně 25 %.

Hotová vložka se dokonale přizpůsobí noze pacienta i jeho obuvi. (Zdroj: AFSP)

Je tedy zřejmé, že úspěšný rozvoj kliniky AFSP zapříčinila právě tiskárna S2. „Tiskárna Sintratec S2 díky své výkonnosti, kvalitě a spolehlivosti umožňuje pacientům pomáhat tak, jak se nám ani nesnilo,“ říká Ireland. „Tento systém se stal základním motorem našeho úspěchu a vedl k vytvoření jedinečné služby, jakou můžeme svým zákazníkům nabídnout pouze my.“ Dobrý pocit si Irelandův tým uchovává i do budoucna, a není divu – díky jeho inovativnímu přístupu je už nyní personalizovaná péče o nohy v západní Austrálii na vyšší úrovni než kdy dříve.

Související články
Přestaneme vyrábět a budeme tisknout?

3D tisk (AM – Additive Manufacturing) je obor, který přes svou krátkou historii překvapuje v mnoha ohledech – efektivitou, praktičností, flexibilitou... Jeho využitelnost jako technologie roste téměř exponenciálně, a přitom ale trochu utajeně.

Téma: technologie pro výrobu forem

Díly, součásti či výrobky, které spatřily světlo světa díky tomu, že byly vylisovány, odlity či vykovány ve formě, jsou doslova všude kolem nás. Forma je zařízení často velmi složité a komplexní a k její výrobě je potřeba řada špičkových technologií. Následující článek představuje některé z nich.

Kompozitní materiály z přírodních zdrojů

Veřejnost se stále více snaží být environmentálně odpovědnou. Ani napříč odvětvími průmyslu tomu není jinak. V oblasti kompozitních materiálů můžeme v posledních letech sledovat stále častější tendence využívat přírodní materiály jako náhradu konvenčních syntetických produktů. Roste poptávka po vláknech na rostlinné bázi (například vláknech ze lnu, konopí nebo sisalu) a tyto materiály získávají významný podíl na celkové produkci kompozitních výrobků.

Související články
Automatizace masové výroby vs. 3D tisk

Automatizace ve velkých společnostech je již dlouho běžnou praxí. V posledních letech se však setkáváme s poptávkou po automatizaci i v případech malosériové výroby a u dodavatelů s kusovou výrobou. Mnohdy jde o produkty s vysokou přidanou hodnotou, ať už to jsou výrobky pro automobilový průmysl, nebo pro maloodběratele.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Zdraví ve 3D

„Helping Through Innovation," tak zní motto severomoravské společnosti Invent Medical, která pomocí technologie 3D tisku vyrábí ortézy a protézy na míru. Tým tohoto původně spinoffu tvoří průkopníci medicíny budoucnosti, kteří věří, že zdravotní pomůcky musí pacientovi sedět na míru nejen anatomicky, ale i zapadat do jeho životního stylu. Na podrobnosti jsme se zeptali Aleše Grygara, spoluzakladatele a šéfdesignéra firmy.

Zcela jiné možnosti s aditivními technologiemi

Nadnárodní společnost General Electric napříč všemi svými dceřinými společnostmi neustále prohlubuje obrovské know-how. Vlastní zkušenosti s vývojem aditivně vyráběných částí zejména pro potřeby leteckého průmyslu přesahující již dvě dekády daly podnět ke vzniku zákaznického centra. GE Additive otevřela v roce 2017 zákaznické centrum (Customer experience center – CEC) kousek od Mnichova, kde firmám nabízí pomoc s nelehkými začátky s aditivními technologiemi.

Princip laserového čištění a jeho možnosti

Laserové čištění patří mezi mladé technologie, jež nacházejí stále nové uplatnění nejen v průmyslu. Hlavním důvodem jsou nízké provozní náklady, ekologická šetrnost k životnímu prostředí a v neposlední řadě šetrnost k čištěnému materiálu oproti konvenčním metodám.

Výrobní laserové technologie

Výrobní laserové technologie lze dělit mnoha způsoby-, podle použitého výkonu, délky pulzu nebo interakce s materiálem. Nejjednodušší způsob rozdělení laserových technologií je do tří skupin: dělení a odebírání materiálu, spojování materiálu a úprava povrchu materiálu. Vzhledem k rozmanitosti využití laseru není toto dělení zcela jednoznačné a existuje několik dalších technologií, které se nacházejí mezi těmito kategoriemi.

Vliv složek ochranných atmosfér na WAAM

Svařování v současné době není už pouze technologií ke spojování materiálů. S rozvojem aditivní výroby strojních součástí lze tento proces využít také pro výrobu komplexních a geometricky složitých součástí. Technologie WAAM využívá svařování pro vrstvení jednotlivých svarových housenek do tvaru vyráběné strojní součásti a je charakterizována mnoha proměnnými – mimo jiné i účinky ochranné atmosféry. Cílem příspěvku je zhodnotit vliv jednotlivých složek ochranných atmosfér používaných pro MAG svařování.

Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

Studentská formule pro světové autodromy

Ve středu 22. května letošního roku se mohli příznivci rychlých aut zúčastnit slavnostního odhalení formule Vector 05, kterou sestavili studenti VŠB – Technické univerzity Ostrava. Cílem studentského týmu Formula TU Ostrava bylo postavit již pátý monopost konkurenceschopného závodního vozidla kategorie pro spalovací motory a získat zkušenosti ve využití standardních a nestandardních technologií, a samozřejmě vyhrát na mezinárodních závodech Formula Student.

CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

Výuka a výzkum aditivních technologií

Inovativní výrobní technologie nacházejí své místo také v technickém vzdělávání. Do svých osnov je dříve či později zakomponovaly všechny technické vysoké školy. Avšak pořízení nákladných technologií se neobejde bez podpory ze strany průmyslového výzkumu. Na Fakultě strojní ČVUT v Praze nyní disponují úplně novým zařízením M2 cusing pro výrobu dílů metodou DMLS německého výrobce Concept Laser, dnes působící pod značkou GE Additive. Stroj dodala společnost Misan a technologie slouží primárně pro výzkum v leteckém průmyslu.

Zajímavosti ze světa 3D tisku

3D tisk nabízí stále nové možnosti uplatnění, ať už jde o vlastnosti nebo rozměry finálního výrobku, nebo o zcela nové aplikační oblasti. Jednou ze zajímavých novinek je 3D tiskárna na desky plošných spojů, která umožňuje výrobu prototypu nebo malé série během několika hodin. Nebo z jiného soudku - v největších výrobních systémech lze vytisknout plastové díly s rozměry kolem 900 mm. Pokud máte za to, že se vám investice do takového zařízení nevyplatí, není třeba zoufat, neboť technologie jsou dostupné i formou služby.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit