3D-gedruckte Prothetik:Wie ein Unternehmen Bedürftigen hilft

Mit dem Aufkommen des 3D-Drucks zusammen mit den neuesten Fertigungsmaterialien können Innovatoren im Mobilitätsbereich heute Amputierten und Patienten mit neurologischen Erkrankungen mehr Unabhängigkeit und eine bessere Lebensqualität bieten.

Millionen von Menschen auf der ganzen Welt sind auf Prothesen und andere Mobilitätshilfen angewiesen, um die Welt um sie herum zu bewältigen. Der Zugang zu prothetischer Versorgung und Technologie ist jedoch von Land zu Land sehr unterschiedlich. Tatsächlich hat laut Weltgesundheitsorganisation „nur 1 von 10 Personen, die sich in Gebieten mit geringen Ressourcen befinden, Zugang zu angemessener prothetischer Technologie.“

Kliniker und Ingenieure sind jetzt nicht nur in der Lage, die Grenzen der additiven Fertigung zu erweitern, um hochmoderne Geräte anzubieten, sondern auch langlebigere, hochfunktionale Prothesen kostengünstiger herzustellen, die mehr Menschen aus ressourcenarmen Gebieten Zugang zu mehr Mobilität ermöglichen . ‍

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Toughware-Prothetik

Bradley Veatch, Präsident und CEO von Toughware Prosthetics mit Sitz in Colorado, hat sich zum Ziel gesetzt, erschwingliche und zugängliche Prothetik für die unterversorgte Gemeinschaft von Amputierten zu entwickeln.

Fast zwei Jahrzehnte lang hatte Veatch die neueste Technologie verwendet, um hochfunktionelle Prothetik zu entwickeln. Er war im technischen Sinne äußerst erfolgreich, erinnert er sich, „aber ich hatte dieses Gerät, das so teuer war, dass es in den USA wahrscheinlich zehn Leute gab, die sich das Ding leisten konnten.“

Die Erfahrung lehrte ihn, dass die Welt keine ausgefeiltere Prothetik brauchte, sondern eher haltbarere und zugänglichere Optionen. Also änderte er seinen Karriereweg und beschloss, sich auf die Herstellung von Prothesen für Menschen in Entwicklungsländern zu konzentrieren. Das neue Design ist ideal für Menschen in Entwicklungsländern, die für ihren täglichen Bedarf stark auf körperliche Aktivität angewiesen sind oder keine zuverlässige Stromquelle oder keinen Zugang zu einem Computer haben – Zubehör für andere, komplexere Designs obligatorisch. „Ich wollte mich eigentlich darauf konzentrieren, Technologien zu entwickeln, die angemessen sind und die tun können, was diese Leute tun müssen, wie einen Hammer schwingen, einen 22-Pfund-Eimer Wasser tragen oder ein Kind heben“, sagt Veatch.

Veatch stand jedoch vor einem Problem:Die komplexeren Teile mussten zum Prototyping verschickt werden, und er musste mehr als sechs Wochen warten, um sie zurückzubekommen, was seinen gesamten Konstruktionsprozess verlangsamte. ‍

Die Lösung

Veatch und sein Team diskutierten das Potenzial des Kaufs eines Markforged-Verbunddruckers, der in der Lage ist, Endloskohlefasern zu drucken. „Als wir bei einigen unserer Projekte weiterkamen, wurde mein Interesse immer größer, da wir in einigen Teilen eine hohe Festigkeit benötigten“, sagt Veatch. Als ein gewisses Budget zur Verfügung stand, ergriff das Team die Gelegenheit und kaufte einen Markforged Desktop-3D-Drucker.

Lesen Sie unseren Designleitfaden für Verbundwerkstoffe

Sein Markforged 3D-Drucker ermöglicht es Veatch nun, einige Elemente dieses Designs nicht nur stärker, sondern auch schneller herzustellen. „Ich war nicht daran interessiert, sechs Wochen Zeitplan zu verlieren, während die Dinge in einer Maschinenwerkstatt hergestellt wurden“, sagt er. „Ich bin tatsächlich in der Lage, in einem viel konzentrierteren Zeitrahmen viel mehr zu erledigen. Ich kann ein Konstruktionsdesign erstellen ... drucken und dann mit den Tests beginnen, manchmal sogar noch am selben Tag. Ich kann drucken, was ich brauche, wann immer ich es brauche, und mit meinem iterativen Designprozess fortfahren.“

Die Notwendigkeit, Prototypenteile nicht zu bearbeiten, hält auch die Kosten für Toughware und seine Benutzer niedrig. Ein Prototyp-Bracket zum Beispiel kostete Veatch 65 US-Dollar für die Bearbeitung aus Aluminium, aber laut Veatch waren es nur wenige US-Dollar, wenn er mit seinem Markforged-Composite-Drucker gedruckt wurde. „Und ich konnte Kohlefaser hineinlegen, was wirklich cool war. Es war also stark und genau das, was ich in der Bewerbungszeit gesucht habe. Und das Drucken dauerte nur fünf Stunden!“ Veatch und sein Team sind jetzt in der Lage, neue Designs schnell zu iterieren und müssen sich keine Gedanken über lange Vorlaufzeiten machen.