Mecuris聯合創始人暢談未來五年3D打印發展方向

打印機 3D打印 材料科學 工程師 重慶3D虎 2017-05-26

隨著3D打印技術不斷髮展,關於未來五年3D打印行業走向的話題層出不窮。今天,Mecuris的聯合創始人Manuel Opitz分享了其對未來五年3D打印行業發展的觀點,且看下面:

Mecuris聯合創始人暢談未來五年3D打印發展方向

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據3D虎瞭解,Manuel Opitz於2016年於其他幾位創始人共同創辦了Mecuris。作為歐洲第三大醫院慕尼黑大學醫院(LMU)的分支機構,Mecuris開發和銷售面向成套整形外科護理的數字自動化解決方案,以及目前市場上唯一經過CE認證的3D打印假肢。

經過ISO和CE認證的3D打印假肢

據國際假肢與矯形學會(ISPO)統計,截至目前,全球約有3200萬人被截肢。僅在美國,每年大約都有3萬至4萬次截肢。2005年,估計有160萬人喪生。到2050年,這個數字預計將翻番至360萬以上,主要原因是人口變化和血管性疾病(糖尿病)。在殘疾人面前,全球缺乏訓練有素的義肢師/矯形師或專業知識。

Mecuris聯合創始人暢談未來五年3D打印發展方向

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為提高生產力和在全世界傳播專業知識,矯形和假肢(O&P)行業進入數字世界。3D技術可以創建(定製)假肢:

輸入:3D掃描、CT或照片重建;

處理:自動調整尺寸,手動3D建模;

輸出:3D打印和整理。

通過將這些技術整合到一個直觀的解決方案平臺,O&P專業人員可以在沒有事先3D設計或3D打印技術的情況下,3D打印患者專用假肢和矯形器。這使得3D打印假肢或矯形器能夠100%定製,並將專業人員的生產率提高了400%以上。

數字處理和3D打印主要有三個優點:

1、獨立設備可以由O&P專業人員以0.1mm的激光精度進行調整,其功能完全符合患者的需求,設計是由技術人員和患者共同創建的。

2、採用諸如選擇性激光燒結(SLS)和數字負載模擬等工業3D打印技術,在航空航天和汽車行業的關鍵應用中得到驗證,質量更高。

3、數字處理實現了非常高的自動化,因此將生產時間從目前的幾個月減少至幾天,同時降低了成本。

基於雲的中央數據處理,加上工業3D打印中心的本地生產,數字化流程可以快速交貨,減少出口和海關問題。這有助於進一步降低製造成本,使運維專業人員能夠專注於客戶,而不是車間。

Mecuris聯合創始人暢談未來五年3D打印發展方向

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從穿戴者的角度來看,這些定製的3D打印假肢的感覺完全顛倒了。設備不僅完美適合病人,還可以幫助患者儘可能無障礙地生活。3D打印材料允許假肢或矯形器的佩戴者去游泳或慢跑,而不必更換其裝置。最近的ISO測試也證實了3D打印假肢的承載能力高達6.000 N.

近期的假體CE認證反映了過去十年出現的3D打印設計的高品質。CE認證是在歐洲市場上的認可。通過CE認證的設備,製造商確認符合所有特定產品的歐洲認證。來自Mecuris的假肢是世界上第一個具有CE認證的3D打印假體。

建立高質量標準,確保患者安全

3D打印的廣泛採用導致了一些因素被忽略,比如說打印質量。3D打印假肢和矯形器的大多數例子是FDM打印。但是,這樣就會將3D打印的實際功能和潛力的錯誤形象呈現給運維專業人士:

低成本打印機和材料;

低耐久性和穩定性;

表面質量低;

我們不認為未來五年內,FDM 3D打印機可以製作承載假肢或矯形器,特別是下肢應用。這將危及患者和整個3D打印行業,因為一個重大事件將嚴重損害日益增長的對這種新制造方法的信任。

Mecuris聯合創始人暢談未來五年3D打印發展方向

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雖然數字攝影取代了模擬攝像機,但如果我們想要接收高品質的打印輸出,我們仍然使用專業的打印服務器,這同樣適用於工業3D打印。您可以在家中使用Ultimaker或RepRap 3D打印支架。但是,這是一個原型機,不是像數十萬歐元的EOS P396或P770這樣的工業3D打印機。兩種打印設備的打印質量處於不同的水平,而且使用這些設備的專業知識也是不一樣的。

因此,運維專業人員應該能夠知道如何與提供高品質的專業3D打印服務機構合作。這些服務提供商的典型客戶包括醫療植入物製造商、汽車公司,甚至航空公司,如波音公司、空中客車公司和SpaceX公司。因此,這些供應商已經知道高質量的標準。

為了保持3D打印中心的質量,定期進行質量檢驗,質量管理ISO 9001或13485標準已經到位。打印中心進一步在每個構建體積內打印材料探針,並跟蹤激光強度等機器參數。

Mecuris聯合創始人暢談未來五年3D打印發展方向

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由於大多數O&P專業人士不知道如何規定這樣的質量標準,並且在價格和質量談判中沒有高吞吐量作為槓桿作用,因此通過像Mecuris這樣的推動者來集中需求對於以合理的成本實現即時良好的打印效果至關重要。越來越多的服務提供商處理推動因素,並且還要求原始設備製造商提供給運輸和維護行業所需的一整套質量參數。因此,O&P產品的3D打印質量標準是該行業最重要的成功因素。他們必須在未來5年內建設和維護。

未來5年,美容與矯形學的數字化轉型

數字化和3D打印將在O&P行業內傳播。生產時間也隨之而來,治療時間也會縮短。提供定製假肢和矯形器的費用將逐年下降。這通常是由於3D打印機和服務提供商的自然改進導致的。但是,這並不是唯一的趨勢:

混合製造:將增材製造(如3D打印)與減材製造(如銑削)相結合的多功能機器將越來越多。這樣的機器將激光應用焊接或金屬粉末施加方法與銑削方法相結合,從而能夠一步加工工件。將定製零件的增材製造與標準件的減材製造相結合,還將進一步帶來成本效益。

智能材料:智能材料可以獨立地反應環境影響的變化,如溫度升高或機械負載。假體可以是“4D打印”,其隨著時間的推移調節其對負載的靈活性。因此,假體始終具有適應剛剛執行的活動的機械剛度。其他新材料將自身消除由於機械應力而導致的小裂紋的能力。自愈材料將極輕,但仍能製造具有高度耐用的假肢和矯形器。

智能假肢:健身跟蹤器將不需要大量的技術工作就可以整合到假肢中。因此,患者可以定期瞭解他的健身水平。這將加快康復,並能夠監測物理參數,以確保患者的行動。包括應變計式測量裝置在內的其他傳感器可以監測假體的機械應力以及假體插座和殘端。

總而言之,數字推動器和高質量標準必須確保數字轉換對於醫療專業人員和患者來說是容易和安全的。只有具有多年專業經驗的醫療專業人員、工程師、IT專家、商業經濟學家和設計師的跨學科團隊才能成功地使患者能夠迅速恢復其移動性。

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