面向老年人的3D打印曲面保護服
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  • 發表時間:2019-12-19 10:52:47
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 在最近發表的“使用3D打印技術開發具有3D網格曲面結構的抗沖擊保護墊”一文中,研究人員再次證明了我們的觀點,即3D打印正在積極影響著每個行業,而且確實如此。


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在這里,研究人員提出了這樣的擔憂,即老年人容易因跌倒而受傷,這太普遍了。借助3D打印抗沖擊保護墊的新概念,老年人可能無法預防由于年齡、健康狀況、藥物治療引起的頭暈、視力下降等原因導致的跌倒,但他們能夠更好地生活。

兩位研究人員都來自韓國釜山國立大學,他們提出了一種曲面保護墊的設計,這種保護墊可以直接從患者的掃描結果中打印出來,從而可以進行個性化治療。3D打印在當今醫學領域中的最大優勢之一。韓國的報告表明,越來越多的韓國老年人存在跌倒嚴重的現象,他們必須住院治療,事實上,這些人經常因為髖部骨折而在醫院里呆上兩個多星期。

防止老年人跌倒變得越來越重要。佩戴髖部保護器可以防止跌倒或減少跌倒造成的傷害。但是,現有的髖關節保護器不適合用于日常服裝;由于美學上的限制,它們并未得到廣泛使用。而且,他們也不舒服。因此,有必要開發一種優化的抗沖擊防護器,同時充分考慮身體特征和運動。

此外,在保持防護性能的同時,還必須設計出適合人體形狀和運動的沖擊防護裝置,以提高佩戴的滿意度。

研究人員指出,到目前為止,使用任何類型的服裝進行3D打印主要致力于時尚,從高級時裝到高跟鞋,其效果都非常出色。

3D建模過程包括為人體掃描數據創建基線,繪制輪廓,然后沿患者身體使用墊輪廓繪制曲線來模仿人體。之后,他們創建了一個六邊形的網格結構,并根據身體的曲線通過變換網格結構來完成填充。

3D打印墊是使用CubiconSingle 3D打印機通過FDM 3D打印制成的,這是由于其使用更靈活的材料而被選擇的。因此,使用柔性TPU來創建填充材料。

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沖擊性能測試設備的圖片

研究人員根據尺寸來劃分印版:

研究人員解釋說:“采用徑向分割方法,將其從焊盤的中心點分為三部分,以120°的角度進行分割;采用橢圓分割方法,根據邊線和曲面將其分為四部分。”

移除支撐后,將部件縫合在一起。總體而言,部件被證明是“結構靈活的”,并且建模被證明對于創建必要的保護非常有用。

研究人員表示:“通過多次迭代實驗,我們開發了一種合理而精致的建模方法,得出的結果適用于服裝和其他領域的研究。現有的3D打印技術已被部署用于生產非常堅硬的產品;然而,在這項研究中,考慮到柔性長絲材料的復雜特性,對打印條件進行了精確設置。最后,我們認為,我們的研究結果為在功能性服裝領域使用3D打印技術打印復雜而精細的形狀提供了可能性。”

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人體基線設置程序(a)和人體掃描數據處理程序(b)

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創建保護墊輪廓和底面的步驟:(a)旋轉并逐段放置保護墊輪廓;(b)變換保護墊的輪廓以適合曲面;(c)重建曲線;(d)建立網絡曲面。

 
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