Het vinden van de beste 3D-printer voor orthesen en prothesen

Via
Cédric Gilissen
14 december 2020

Het handmatig vervaardigen van orthesen vergt tijd, een unieke kennis en veel ervaring. In de loop der jaren zijn er nieuwe technologieën geïntroduceerd om bepaalde onderdelen van het maken van orthesen te automatiseren. Zo worden er bijvoorbeeld veel CNC-machines gebruikt voor de vervaardiging van inlegzolen. De drie-assige machines kunnen met CAD-software voorgeprogrammeerd worden om de inlegzool te bouwen door het materiaal van een massief blok af te freezen.

traditionele methode voor het maken van orthesen
Het proces van het creëren van orthesen met CNC-machines

3D-printing, ook wel additive manufacturing (AM) genoemd, werkt precies het tegenovergestelde. De orthese wordt gemaakt door de orthese laag voor laag op te bouwen. Met 3D-printing worden de ontwerpbeperkingen met betrekking tot de toegang tot het gereedschap opgeheven, en voorheen was het onmogelijk om apparaten te maken met CNC-machines, maar dat is met 3D-printing standaard geworden.

Het proces van de creatie van orthesen met 3D-printers
Het proces van de creatie van orthesen met 3D-printers

Waarom is 3D-printen bezig aan een steile opmars in de O&P-industrie?

1. Design vrijheid

Bij het handmatig vervaardigen of frezen zijn er veel beperkingen aan de geometrie van de orthese die kan worden gecreëerd. Het bouwen van complexe vormen met minder onderdelen is mogelijk niet haalbaar vanwege beperkingen in de toegang tot het gereedschap of omdat er extra apparatuur nodig kan zijn om materiaal uit een bepaald gebied te verwijderen. Bij 3D-printing is dit niet langer het geval.

2. Automatisering

3D-printing wordt steeds meer geautomatiseerd. Na de lancering van de 3D-printer kan deze het hele printproces doorlopen zonder tussenkomst van de gebruiker. Zo kunt u 's nachts printen om de productietijd te versnellen. Daarnaast kunnen delen van het proces, zoals het oriënteren van het 3D model, het bepalen van de printinstellingen en het versturen naar de juiste printer, ook geautomatiseerd worden.

3. Fouten minimaliseren

Met 3D-printing is het mogelijk om het aantal procedures dat nodig zijn voor de productie van orthesen te verminderen, waardoor er een kleinere marge voor fouten overblijft. Wanneer het 3D-model optimaal is ontworpen en de printerinstellingen zijn getest en goedgekeurd, verloopt het printen soepel en heeft de orthese geen extra aanpassingen nodig om zich perfect aan te passen aan het lichaamsdeel van de patiënt.

4. Verminderen van afval

Het materiaalafval dat door 3D-printing wordt gegenereerd, is afhankelijk van het type fabricage van de printing techniek. In vergelijking met subtractieve technieken zoals CNC machines, genereert 3D printen veel minder materiaalafval. De verspilling is minimaal omdat u de printer laadt met slechts de benodigde hoeveelheid materiaal die nodig is om de orthese (en de ondersteunende structuur) op te bouwen. Bovendien is het mogelijk om de meeste gebruikte materialen te recyclen. De afvalefficiëntie van 3D-printing is niet alleen een ecologisch voordeel. Het verminderen van de behoefte aan grondstoffen resulteert ook in een aanzienlijke kostenbesparing.

Levenscyclus van 3D geprinte orthopedische apparaten

Er zijn verschillende 3D-printtechnieken beschikbaar voor O&P-toepassingen:

  1. FDM (Fused Deposition Modelling), ook bekend als FFF (Fused Filament Fabrication), is gebaseerd op thermische extrusie: Een thermoplastische gloeidraad wordt gesmolten en op het bouwplatform geplaatst. Laag voor laag wordt het orthopedische apparaat gemaakt.
  2. SLA (Stereolithografie) en DLP (Digital Light Processing) maken beide gebruik van fotopolymerisatie. SLA was het eerste additieve proces dat werd uitgevonden: een UV-laserstraal stolt een vloeibare hars.
  3. SLS (Selective Laser Sintering) is een 3D-printtechnologie die gebruik maakt van lasersmelting: de laserstraal versmelt het poedermateriaal in lagen om het object te vormen, er wordt geen drager geprint.
  4. Inkjet of Binder Jetting is vergelijkbaar met SLS, maar in plaats van het poederbed te fuseren met een laser- of elektronenbundel, wordt er selectief een vloeibaar bindmiddel in het poederbed gedropt.

In de loop der jaren zijn wij experts geworden in het samenvoegen van de vakgebieden orthopedie en 3D-technologie, en hebben wij de voor- en nadelen van elke 3D-printtechniek ontdekt. Het begrijpen van deze voor- en nadelen is de sleutel tot het kiezen van een printer die past bij uw werkplaats. We hebben besloten om alle kennis die we hebben opgedaan tijdens onze R&D projecten met u te delen door middel van een serie gidsen. U vindt meer informatie over deze printtechnieken en zelfs enkele 3D printers die wij aanbevelen in onze expert gids over 3D printen. Als u na het lezen van onze gids nog een aantal dilemma's heeft, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen.

Fabrikanten van medische apparatuur investeren nu meer dan ooit in 3D-technologie om de productie van orthesen en prothesen te optimaliseren. Bent u klaar om u bij hen aan te sluiten?

De essentiële kenmerken om naar te zoeken bij het kiezen van een 3D-printer voor O&P-toepassingen

1. Gemakkelijk te gebruiken en te onderhouden

Het kan moeilijk zijn om te begrijpen hoe een 3D-printer werkt, vooral als u nog een beginner bent. Daarom adviseren wij u om te beginnen met een 3D print proces dat gemakkelijker te begrijpen en te controleren is, zoals de thermische extrusietechniek.

2. Veelzijdigheid

Orthopedische apparaten zijn gemaakt van verschillende materialen om aan verschillende behoeften te voldoen. Het is daarom essentieel dat de 3D-printer wordt geleverd met een breed scala aan functionele biomaterialen om verschillende soorten orthesen te vervaardigen: stijve, halfstijve, flexibele...

3. Betrouwbaarheid

U kiest best voor een robuuste machine die ontworpen is om op een consistente basis te werken, voor lange uren aan een stuk en zonder storingen.

Referenties

Blijf op de hoogte van nieuwe content, Spentys nieuws en meer