3D打印作為一種成熟的增材制造技術(shù)已被廣泛的運用在各行各業(yè)中。目前，它已被引入到整形外科領(lǐng)域，運用于整形外科醫(yī)療器械與設(shè)備的設(shè)計和開發(fā)中。

因為3D打印的可持續(xù)性以及對時間的有效利用，提高了醫(yī)療器械制造業(yè)的生產(chǎn)效率。我們可以從CREA3D與足科醫(yī)生Mirko Valenti的合作案例中見證到3D打印為醫(yī)療器械領(lǐng)域帶來的積極影響。他們將3D打印與數(shù)字化相結(jié)合，為患者提供內(nèi)部設(shè)計和定制的鞋墊和矯形器，從而提高輔助治療的效果和日常管理的效率。

由于3D打印的創(chuàng)新性與高效性，Mirko Valenti醫(yī)生決定引用這種全新技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)方式治療后脛骨腱鞘炎。他為工作室添置了Raise3D E2 3D打印機用作矯形鞋墊的制作，E2的IDEX（獨立雙噴頭系統(tǒng)）的鏡像模式可以支持同時打印一雙矯形鞋墊。

圖 | 帶有貼面的3D打印矯形鞋墊成品

矯形鞋墊傳統(tǒng)制作方法

每一雙矯形鞋墊都是需要根據(jù)患者需求進行定制的，這對傳統(tǒng)制作工藝來說是一個不小的挑戰(zhàn)。

在傳統(tǒng)工藝制作過程中，首先需要使用CNC機器銑削一塊材料，以獲得所需的鞋墊雛形。接著需要依靠精度更高的CNC機器和大量的人工對鞋墊雛形進行更細致的打摩，在這個過程中，為了保證具有矯形功能的結(jié)構(gòu)區(qū)域的準確性，將會消耗較多的打摩時間。傳統(tǒng)工藝制作矯形鞋墊是個耗時且復(fù)雜的過程，另外，在生產(chǎn)中會產(chǎn)生碎屑和粉塵，污染工作環(huán)境，對工人健康造成威脅。

3D打印矯形鞋墊制作方法

拋開傳統(tǒng)CAD-CAM機械制造工藝，Mirko Valenti醫(yī)生使用高耐用性與強韌的PP耗材打印制作矯形鞋墊，以更好的實現(xiàn)患者腳部矯形功能。與傳統(tǒng)工藝相比，使用3D打印技術(shù)的制作過程更簡單，精確。

首先，Mirko Valenti醫(yī)生對患者足部進行掃描，再針對腳部問題，使用CAD制作3D矯形鞋墊模型。接著，Mirko Valenti醫(yī)生將模型文件上傳到3D切片軟件ideaMaker。為了優(yōu)化鞋墊的力學(xué)性能，在切片過程中還可以設(shè)置模型填充物的形狀以及百分比。例如，蜂窩填充形狀可以使整個結(jié)構(gòu)變得更穩(wěn)固，不易變形。不同的填充形狀設(shè)計可以優(yōu)化矯形鞋墊的形變性能和舒適性。

Mirko Valenti醫(yī)生將調(diào)整好的模型文件遠程上傳到3D打印機后，E2的IDEX系統(tǒng)在鏡像模式下同時打印左右兩只鞋墊。在獲得高精度的鞋墊打印件后，再用EVA或其他適合皮膚接觸的特殊材料包裹鞋墊，做成最終的矯形鞋墊成品。

包括掃描，設(shè)計以及打印在內(nèi)的整個制作全過程不超過24小時。

圖 | 3D打印定制化的優(yōu)勢能更好的幫助患者矯形

3D打印制作矯形鞋墊的優(yōu)勢

3D打印技術(shù)簡化了傳統(tǒng)的制作流程，縮短了生產(chǎn)以及交付時間。3D模型可以通過簡單的數(shù)字化實現(xiàn)，無需繁復(fù)的機器與工具。使用Raise3D E2打印機，2-3小時便可制作完成一雙矯形鞋墊，并且打印全程自動化，無需復(fù)雜的人工操作。傳統(tǒng)的鞋墊制作工藝將依賴眾多器械，花費更長的模型校對調(diào)整時間。 Mirko Valenti醫(yī)生的成功案例展示了3D打印在矯形鞋墊制作領(lǐng)域的可行性以及獨特的優(yōu)勢。

3D打印，高效率生產(chǎn)模式

對于矯形鞋墊制作來說，3D打印技術(shù)是一種具有高效率的生產(chǎn)模式。用戶可以集中設(shè)計模型，然后進行批量生產(chǎn)。有了3D打印，可以省去多次反復(fù)的設(shè)計驗證和修改過程。得益于3D打印的批量生產(chǎn)，交付時間也可以大幅度的縮減。

3D打印機帶來更環(huán)保的工作環(huán)境

Raise3D的E2打印機配有HEPA空氣濾凈系統(tǒng)，可以過濾在加熱打印材料過程中釋放的煙霧，提供一個更清潔、更健康的環(huán)境，以適應(yīng)更多對生產(chǎn)環(huán)境有要求的領(lǐng)域。

使用功能強大的3D打印軟件的優(yōu)勢

Valenti醫(yī)生選用PP作為打印材料，其高耐用性與強韌的性能給足弓以支撐，可實現(xiàn)更好的矯形效果。在對模型進行切片時，正確的參數(shù)設(shè)置能使不同的材料展示最優(yōu)異的性能，選擇一款合適的3D切片軟件將會簡化這一步驟。

例如：ideaMaker是一款3D打印切片軟件，有各種根據(jù)不同材料而設(shè)定的預(yù)設(shè)模板 (包括PP和TPU材料)。其主要優(yōu)勢是用戶可以自定義內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)，如填充密度、填充角度等，以調(diào)整與優(yōu)化打印成品的力學(xué)性能。

圖 | 使用ideaMaker對模型進行切片時，調(diào)整模型的力學(xué)屬性

Raise3D優(yōu)化矯形鞋墊制作的全流程

Valenti醫(yī)生選擇了Raise3D E2 3D打印機進行矯形鞋墊制作。作為一款入門款的專業(yè)級3D打印機，E2可以滿足絕大部分的打印需求，并且有較強的空間適應(yīng)性，可以放置在如辦公室或者小型工作室等狹小的空間。E2 的IDEX系統(tǒng)支持鏡像模式，可以同時打印一雙鞋墊，大力的提高了生產(chǎn)效率。

在鞋墊制作過程中，Valenti醫(yī)生使用ideaMaker 3D打印切片軟件加強鞋墊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以增強鞋墊的韌性，不易變形。使用ideaMaker時，經(jīng)過Raise3D測試和認證的耗材會帶有預(yù)設(shè)的配置文件，以更好的發(fā)揮不同材質(zhì)的最佳性能，產(chǎn)出性能優(yōu)良的鞋墊。E2兼容多種耗材，其中也包括了PP，用戶可以直接下載相關(guān)的模型文件以了解材料的特性。

圖 | Raise3D產(chǎn)品鏈助力矯形鞋墊完整的制作流程

3D打印助力醫(yī)療領(lǐng)域

3D打印提供了更好的定制、精度、美觀的外觀和輕量化的結(jié)構(gòu)，也很大程度上縮短了整體的制作時間以及能夠使用所獲得的患者的準確數(shù)據(jù)。Valenti醫(yī)生利用3D打印技術(shù)制作矯形鞋墊的成功案例，他使用Raise3D打印機和切片軟件完成了矯形鞋墊的完整制造流程，展示了Raise3D產(chǎn)品和服務(wù)的卓越能力和效率。整個整形外科及骨科輔助設(shè)備模型的設(shè)計、驗證、制作過程中都使用了Raise3D生態(tài)系統(tǒng)，大大提高了生產(chǎn)效率。

*此案例由Raise3D意大利經(jīng)銷商Crea3D分享。