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3D打印案例

三维打印订制化鞋垫合理处理糖尿病患者病发症


发布日期:2020-12-26 来源: 凌云3D


英国疾病控制与防止管理中心(CDC)汇报称,每1000名糖尿病人中,因病发症最先出現在脚部而造成 腿部高位截肢(LEA)的占比为18.4%。但LEA是能够防止的,能够根据医治鞋或纠正鞋垫来开展防止和医治。因为病人脚部人性化的差别,大批量制做的纠正鞋垫不可以融入每一位病人,因而选用增材制造的方法能够处理这个问题。

最近土尔其Kocaeli高校科学研究工作人员根据三维扫描仪扫描仪脚部,根据脚部模型得到 人性化的鞋垫模型,运用熔化堆积(FDM)工艺生产制造糖尿病足病专用型鞋垫。对FDM工艺所应用的E-SUN高分子材料丝材打印试品与传统式氮丙啶乙酸丁酯(EVA)试品开展物理性能检测,并对FDM工艺打印的鞋垫和传统式EVA鞋垫在走动全过程不一样体态下(坐姿、脚后跟碰地、脚板平、坐姿中、脚后跟离地)开展了有限元分析比照,提升了FDM打印工艺,保证 了FDM工艺下的糖尿病足病鞋垫的运动生理学作用。

三维打印鞋垫

图1根据FDM工艺的鞋垫的逐层增材制造

三维打印鞋垫

图2 氮丙啶乙酸丁酯(EVA)和增材制造试品的物理性能检测結果(添充相对密度各自为10-100%),(A)硬度标准結果和(B)抗拉强度检测結果

物理性能试验显示信息,不一样添充相对密度的 三维打印的每一个试品的拉申地应力在6.5到12.5 MPa中间转变。EVA泡沫塑料原材料的拉申地应力为2.1 MPa,小于一切三维打印试品。

三维打印鞋垫

图3每一个打印的鞋垫模型和传统式的氮丙啶乙酸丁酯(EVA)泡沫塑料模型在体态环节的有限元分析(FEA)結果

有限元分析数据显示,在同样的外力下,伴随着鞋垫模型添充相对密度的提升,原材料偏移值在每一个体态环节都有一定的减少,而等效应力有所增加。结果显示,添充相对密度为30%的鞋垫模型与EVA泡沫塑料原材料的鞋垫模型具备同样的有限元分析結果,进而保证 了增材制造鞋垫的运动生理学作用。

传统式的生产加工鞋垫成本费为31.92美金,生产加工時间为15h,根据熔化堆积(FDM)生产制造的一双专用型鞋垫成本费为6.88美元,生产加工時间为8h,这一方式大幅度降低了成本费和時间。


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