从CNC转向3D打印，欧洲矫形鞋垫工作室正在悄然变化

3D打印作为一种成熟的增材制造技术已被广泛的运用在各行各业中。目前，它已被引入到整形外科领域，运用于整形外科医疗器械与设备的设计和开发中。

因为3D打印的可持续性以及对时间的有效利用，提高了医疗器械制造业的生产效率。我们可以从CREA3D与足科医生Mirko Valenti的合作案例中见证到3D打印为医疗器械领域带来的积极影响。他们将3D打印与数字化相结合，为患者提供内部设计和定制的鞋垫和矫形器，从而提高辅助治疗的效果和日常管理的效率。

由于3D打印的创新性与高效性，Mirko Valenti医生决定引用这种全新技术结合传统方式治疗后胫骨腱鞘炎。他为工作室添置了Raise3D E2 3D打印机用作矫形鞋垫的制作，E2的IDEX（独立双喷头系统）的镜像模式可以支持同时打印一双矫形鞋垫。



图 | 带有贴面的3D打印矫形鞋垫成品

矫形鞋垫传统制作方法

每一双矫形鞋垫都是需要根据患者需求进行定制的，这对传统制作工艺来说是一个不小的挑战。

在传统工艺制作过程中，首先需要使用CNC机器铣削一块材料，以获得所需的鞋垫雏形。接着需要依靠精度更高的CNC机器和大量的人工对鞋垫雏形进行更细致的打摩，在这个过程中，为了保证具有矫形功能的结构区域的准确性，将会消耗较多的打摩时间。传统工艺制作矫形鞋垫是个耗时且复杂的过程，另外，在生产中会产生碎屑和粉尘，污染工作环境，对工人健康造成威胁。

3D打印矫形鞋垫制作方法

抛开传统CAD-CAM机械制造工艺，Mirko Valenti医生使用高耐用性与强韧的PP耗材打印制作矫形鞋垫，以更好的实现患者脚部矫形功能。与传统工艺相比，使用3D打印技术的制作过程更简单，精确。

首先，Mirko Valenti医生对患者足部进行扫描，再针对脚部问题，使用CAD制作3D矫形鞋垫模型。接着，Mirko Valenti医生将模型文件上传到3D切片软件ideaMaker。为了优化鞋垫的力学性能，在切片过程中还可以设置模型填充物的形状以及百分比。例如，蜂窝填充形状可以使整个结构变得更稳固，不易变形。不同的填充形状设计可以优化矫形鞋垫的形变性能和舒适性。

Mirko Valenti医生将调整好的模型文件远程上传到3D打印机后，E2的IDEX系统在镜像模式下同时打印左右两只鞋垫。在获得高精度的鞋垫打印件后，再用EVA或其他适合皮肤接触的特殊材料包裹鞋垫，做成最终的矫形鞋垫成品。

包括扫描，设计以及打印在内的整个制作全过程不超过24小时。



图 | 3D打印定制化的优势能更好的帮助患者矫形

3D打印制作矫形鞋垫的优势

3D打印技术简化了传统的制作流程，缩短了生产以及交付时间。3D模型可以通过简单的数字化实现，无需繁复的机器与工具。使用Raise3D E2打印机，2-3小时便可制作完成一双矫形鞋垫，并且打印全程自动化，无需复杂的人工操作。传统的鞋垫制作工艺将依赖众多器械，花费更长的模型校对调整时间。Mirko Valenti医生的成功案例展示了3D打印在矫形鞋垫制作领域的可行性以及独特的优势。



3D打印，高效率生产模式

对于矫形鞋垫制作来说，3D打印技术是一种具有高效率的生产模式。用户可以集中设计模型，然后进行批量生产。有了3D打印，可以省去多次反复的设计验证和修改过程。得益于3D打印的批量生产，交付时间也可以大幅度的缩减。

3D打印机带来更环保的工作环境

Raise3D的E2打印机配有HEPA空气滤净系统，可以过滤在加热打印材料过程中释放的烟雾，提供一个更清洁、更健康的环境，以适应更多对生产环境有要求的领域。

使用功能强大的3D打印软件的优势

Valenti医生选用PP作为打印材料，其高耐用性与强韧的性能给足弓以支撑，可实现更好的矫形效果。在对模型进行切片时，正确的参数设置能使不同的材料展示最优异的性能，选择一款合适的3D切片软件将会简化这一步骤。

例如：ideaMaker是一款3D打印切片软件，有各种根据不同材料而设定的预设模板 (包括PP和TPU材料)。其主要优势是用户可以自定义内部结构参数，如填充密度、填充角度等，以调整与优化打印成品的力学性能。



图 | 使用ideaMaker对模型进行切片时，调整模型的力学属性

Raise3D优化矫形鞋垫全流程

Valenti医生选择了Raise3D E2 3D打印机进行矫形鞋垫制作。作为一款入门款的专业级3D打印机，E2可以满足绝大部分的打印需求，并且有较强的空间适应性，可以放置在如办公室或者小型工作室等狭小的空间。E2 的IDEX系统支持镜像模式，可以同时打印一双鞋垫，大力的提高了生产效率。

在鞋垫制作过程中，Valenti医生使用ideaMaker 3D打印切片软件加强鞋垫的内部结构，以增强鞋垫的韧性，不易变形。使用ideaMaker时，经过Raise3D和认证的耗材会带有预设的配置文件，以更好的发挥不同材质的最佳性能，产出性能优良的鞋垫。E2兼容多种耗材，其中也包括了PP，用户可以直接下载相关的模型文件以了解材料的特性。



图 | Raise3D产品链助力矫形鞋垫完整的制作流程

3D打印助力医疗领域

3D打印提供了更好的定制、精度、美观的外观和轻量化的结构，也很大程度上缩短了整体的制作时间以及能够使用所获得的患者的准确数据。Valenti医生利用3D打印技术制作矫形鞋垫的成功案例，他使用Raise3D打印机和切片软件完成了矫形鞋垫的完整制造流程，展示了Raise3D产品和服务的卓越能力和效率。整个整形外科及骨科辅助设备模型的设计、验证、制作过程中都使用了Raise3D生态系统，大大提高了生产效率。

*案例源自Raise3D意大利经销商Crea3D

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