Plantilla especial per a fabricació additiva validada biomecànicament per al peu diabètic

Els Centres de Control i Prevenció de Malalties dels Estats Units (CDC) van informar que de cada 1.000 pacients diabètics, la taxa d’amputació de l’extremitat inferior (LEA) per complicacions que apareixen per primera vegada als peus és del 18,4%.Tot i això, la LEA es pot prevenir i es pot prevenir i tractar mitjançant sabates terapèutiques o plantilles ortopèdiques.A causa de les diferències en la individualitat dels pacients' peus, plantilles ortopèdiques produïdes en massa no poden adaptar-se a tots els pacients, de manera que l'ús de fabricació additiva pot solucionar aquest problema.

Recentment, investigadors de la Universitat Kocaeli de Turquia van escanejar el peu amb un escàner tridimensional, van obtenir un model de plantilla personalitzat basat en el model del peu i van utilitzar el procés de deposició fosa (FDM) per fabricar una plantilla especial per a peus diabètics.Es van provar les propietats mecàniques de les mostres impreses de filferro E-SUN utilitzades en el procés FDM i les mostres tradicionals d’acetat de vinil (EVA), i les plantilles impreses pel procés FDM i les tradicionals plantilles d’EVA no es van sincronitzar en el procés de marxa. (L’anàlisi de l’element finit i la comparació de la posició de peu, taló al terra, sola plana, posició de peu i taló fora del terra) es van realitzar per optimitzar el procés d’impressió de la MFD per assegurar la funció biomecànica de la plantilla del peu diabètic en el procés de la FDM. .

Figura 1 Fabricació additiva pas a pas de plantilles basades en el procés de FDM

Figura 2 Resultats de les proves de les propietats mecàniques de l’acetat de vinil d’etil (EVA) i mostres de fabricació additiva (densitat d’ompliment respectivament del 10-100%), resultats de les proves de duresa i (B) resistència a la tracció

Experiments de rendiment mecànic mostren que la tensió de tracció de cada mostra d'impressió 3D amb diferents densitats d'ompliment varia entre 6,5 i 12,5 MPa.L’estrès de tracció de l’escuma EVA és de 2,1 MPa, que és inferior a les mostres impreses en 3D.

Figura 3 Resultats de l’anàlisi d’elements finits (FEA) de cada model de plantilla impresa i model d’escuma EVA tradicional en fase de marxa
Els resultats de l’anàlisi d’elements finits mostren que sota la mateixa força externa, a mesura que augmenta la densitat d’ompliment del model de plantilla, el valor de desplaçament del material disminueix a cada etapa de marxa, mentre que la tensió equivalent augmenta.Els resultats mostren que el model de plantilla amb una densitat de farciment del 30% i el model de plantilla d’escuma EVA tenen els mateixos resultats d’anàlisi d’elements finits, garantint així la funció biomecànica de la plantilla additiva de fabricació.

El cost de la plantilla de processament tradicional és de 31,92 dòlars americans i el temps de processament és de 15 hores. Un parell de plantilles dedicades fabricades per deposició fusionada (FDM) costen 6,88 USD i el temps de processament és de 8 hores. Aquest mètode redueix molt el cost i el temps.

contacta amb nosaltres

www.xinshan.cc

Tel: 0086-575-85121398