19 noviembre 2021

ESCANEADO 3D PARA FABRICAR OBJETOS ORTOPÉDICOS PERSONALIZADOS 

ESCANEADO 3D PARA FABRICAR OBJETOS ORTOPÉDICOS PERSONALIZADOS

Descubre el proceso de escaneado 3D, ingeniería inversa e impresión 3D para conseguir una plantilla ortopédica personalizada y única.

Hay proyectos donde la tecnología 3D se convierte en la herramienta más eficaz y rentable. Nos gusta pensar que nuestra tecnología y nuestros conocimientos sobre la misma solucionan problemas reales de una forma útil, rápida y sencilla. Este es el caso que os presentamos hoy:

El reto al que nos enfrentamos

 

Desde pequeña, la intrarrotación (cuando el pie se gira hacia dentro al caminar) del pie derecho de Maite ha sido una constante preocupación por el trastorno importante que le ocasiona en su día a día.

 

Además de los problemas de rótula en la rodilla derecha primero y en la rodilla izquierda después, que los años de mala pisada le han ido ocasionando.

 

Durante estos años, ha tenido que probar y usar 3 tipos de plantillas diferentes con más o menos eficacia, pero sin encontrar la solución definitiva.

 

La cuarta plantilla es la que usaba cuando se puso en contacto con AsorCAD:

 

Por fin había conseguido la plantilla que le iba bien a su pie. Se trataba de una plantilla hecha a medida de manera artesanal. Se fabricó tomando las medidas manualmente, corrigiendo los defectos y adaptando la forma, poco a poco, a las necesidades de la usuaria. Fueron necesarias varias pruebas y muchos retoques hasta conseguir la plantilla perfecta.

 

El diseño era perfecto y solucionaba el problema, adaptándose a su pie cómodamente.

 

Pero la plantilla lógicamente se ha ido deteriorando con el uso y Maite sabía que sería muy complicado, lento y caro diseñar y fabricar de manera artesanal, una y otra vez una plantilla nueva cada vez que fuera necesario, por eso contactó con nosotros, con la idea de hacer una copia exacta de su preciada plantilla y tenerla para cuando la actual fabricada artesanamente se deteriorara.

Aspecto de la plantilla artesanal

La solución propuesta

 

En AsorCAD vimos claro que la solución era conseguir el diseño 3D en un archivo de CAD para poder disponer de ese diseño perfecto y personalizado cada vez que fuera necesario y poder fabricar la plantilla diseñada a medida para Maite cuando hiciera falta.

 

Para conseguir el modelo CAD se escaneó la plantilla con el escáner 3D láser HandySCAN Black Elite a 0,025mm de precisión y con 0,30mm de resolución.

 

Con esta operación que duró apenas 5 minutos, se consiguió tener la geometría exacta de la pieza, con todos sus detalles.

Proceso de escaneado 3D con escáner láser HandySCAN Black Elite

Para mejorar la eficacia de la pieza, se trabajó con el software Freeform Plus para arreglar las zonas deterioradas, perfeccionar detalles y conseguir una superficie de la plantilla más lisa y pulida. Eso le dará más comodidad en la pisada.

Vista anterior y posterior de la plantilla con el resultado del escaneado 3D (en gris) y después de la reconstrucción digital con software Freeform Plus (en azul)

Se decidió imprimir en 3D un primer prototipo en material PA12 en la impresora 3D Multijet Fusion de HP, para testear el diseño.

Una vez probado que el diseño era el adecuado, la impresión 3D definitiva se hizo en material TPU con una altura de capa de 100 micras y con resolución de ± 0.3%.

Se eligió este material en concreto por su flexibilidad, resistencia a la fatiga, durabilidad y fácil limpieza con agua y jabón. Todas estas propiedades eran imprescindibles para conseguir una pieza perfecta no solo en diseño, si no también en prestaciones.

El resultado es una plantilla fabricada con impresora 3D totalmente personalizada para su usuaria, con un diseño especial y exclusivo para cubrir su necesidad, capaz de ser modificado cuando sea necesario con un simple trabajo de rediseño desde los mismos planos de CAD ya obtenidos del escaneado 3D. Con el material más adecuado para el uso que se le va a dar a la pieza y fabricada en un sólo día.

Vista anterior y posterior de la plantilla fabricada con impresora 3D en material TPU

Esta técnica de fabricación aditiva además permite tener una plantilla para cada zapato, sin tener la necesidad de cambiar la plantilla cada vez que la usuaria cambie de zapato, y a un precio asequible.

 

Las técnicas de escaneado 3D e impresión 3D actuales ofrecen soluciones reales, prácticas, rápidas y rentables en un sinfín de aplicaciones para la fabricación de todo tipo de piezas.

 

La técnica no ha hecho más que empezar y la tecnología 3D se está adaptando rápidamente a las nuevas maneras de fabricar.

 

Los escáneres 3D portátiles son la herramienta más eficaz para diseñar, realizar ingeniería inversa y la metrología más exigente en los procesos de fabricación y control de calidad en todos los sectores.