部分假手公司在 3D Systems 的帮助下扩大生产规模

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来源: | 作者:3D Systems | 发布时间: 81天前 | 113 次浏览 | 分享到:

Point Designs是部分假手设计领域的创新者，通过结合增材制造 (AM)、机械设计和临床护理，提供强大的人工手指解决方案。Point Designs 由科罗拉多大学生物机电一体化开发实验室的研究人员创立，当其产品需求超过内部产能时，该公司需要制造支持。通过选择 3D Systems 作为其生产合作伙伴，Point Designs 解决了供应问题并推进了其产品开发流程。通过与 3D Systems 专家的密切合作，该公司在短短六个月内从钢过渡到钛，获得了工作流程效率和宝贵的知识，以推进其产品组合。

“自从与 3D Systems 合作以来，我们真正完善了内部设计协议。3D Systems 带来了新的视角和知识，帮助我们优化设计以实现大批量 3D 打印，改进后处理方法，并提高每个构建板的高精度组件产量。”

- Point Designs 联合创始人兼首席执行官 Levin Sliker

挑战

合作伙伴扩大部分手部假肢部件的增材制造生产

Point Designs 使用的一项关键 AM 功能是活动铰链，它作为组件在现场打印并允许旋转以实现更自然的运动。

凭借科罗拉多大学早期的实验室资源，Point Designs 从一开始就以 3D 打印为目标创建了 Point Digit 解决方案。然而，随着该解决方案越来越受欢迎，该公司需要合作伙伴来帮助提高产能。3D Systems 在医疗器械制造方面的业绩、高质量、可重复的钛打印专业知识以及对 AM 技术和工艺的深入了解指导了 Point Designs 的决策。两家公司共同将 Point Digit 解决方案应用于钛，并加快了上市时间，以实现功能性、美观性和优化的产品组件。

解决方案

01 合作推动增材制造设计

当 Point Designs 设计其 Point Digit 解决方案时，它利用了增材制造设计 (DfAM) 的优势，创建了有机形状、半空心结构和现场组件。这些类型的功能由 AM 独特实现，是许多人使用该技术的令人信服的理由，它使零件能够专门设计为其预期功能，减轻重量并减少组装。然而，成功实现 3D 打印可能很棘手，尤其是当*终产品涉及需要严格公差的详细机制时。据 Point Designs 首席执行官 Levin Sliker 称，与 3D Systems 的合作帮助他的团队改进了设计，使其针对打印过程进行了优化。

Point Designs 使用的一个关键 AM 功能是活动铰链，它作为组件在现场打印，可旋转以实现更自然的运动。Sliker 表示，能够在现场打印此组件具有令人难以置信的优势，因为铰链组件不仅小，而且是内部组件。“以任何其他方式组装它们都很困难，甚至不可能，”Sliker 说。“这不仅耗时，而且还必须跟踪一些非常微小的部件。使用活动铰链将所有部件打印到位确实简化了我们的组装和制造。”

3D Systems 和 Point Designs 合作制定了一种新的打印策略，该策略可以在一次构建中打印更多的部件，同时考虑到下游流程。

02 量产优化印刷策略咨询

尽管距离产品发布时间很短，但 Point Designs 在开始与 3D Systems 合作时仍面临一些设计相关的挑战，尤其是部件方向。Point Designs 选择了现有的构建方向来适应其*终部件的关键尺寸和严格公差。但是，这种方向并未针对规模化生产进行优化。3D Systems 和 Point Designs 合作制定了一种新的打印策略，该策略能够在一次构建中打印出更多的部件，同时考虑到下游工艺。为了避免关键表面出现支撑疤痕，两家公司合作设计了易于去除的支撑结构，以及后处理技术，以便在这些表面上实现所需的光洁度。

“通过以不同的方向定位零件，我们能够将单个构建板上生产的零件数量增加一倍。”

- Point Designs 联合创始人兼首席执行官 Levin Sliker

03 转向优质钛材料

当 Point Designs 寻找制造合作伙伴时，其主要关注的是产能。通过选择 3D Systems，Sliker 表示钛金属是额外的好处。但 Point Designs 并不是**受益者。Jeff Soelberg 是 Point Digit 解决方案的*终用户，他佩戴过钢制和钛制版本。新材料使重量减轻了 30%，差异立竿见影。Soelberg 说，佩戴钢制设备时感觉就像随身携带了一个小重物：“换成钛金属感觉轻了很多，也自然了很多，”他分享道。

Jeff Soelberg 佩戴由 Point Designs 制造的部分手部假肢

杰夫·索尔伯格 (Jeff Soelberg) 是 Point Designs 部分手部假肢的接受者，他表示换用钛金属“感觉轻多了，也自然多了”。

除了减轻重量外，这些设备的材料和设计也赢得了终端用户的大量积极反馈，因为它们坚固耐用，易于清洗。接收者可以将它们带到任何他们用普通手指操作的环境中。索尔伯格说，经过练习，他已经恢复了 95% 的事故前活动能力。

在材料转换方面，3D Systems 帮助 Point Designs 克服了钛合金特有的挑战，分享了可应用于未来项目的专业知识。其中*主要的是帮助设计适应钛合金的收缩系数。“通过与 3D Systems 团队合作，我们确实改进了现有和未来产品的设计流程，这样下一款产品将更容易实现，并且可以更快地获得准备好进行批量生产的冻结设计文件，”Sliker 说。

钛合金 Point Digit 2.0 解决方案采用 3D Systems 的直接金属打印 (DMP) 技术和 LaserForm Ti Gr23 (A) 材料打印而成，该材料具有一流的氧气含量 (<25 ppm) 和惰性打印环境，可确保部件具有极高的强度和准确性，并具有较高的化学纯度和可重复性。通过为每个部件使用相同的数字数据包，3D Systems 机器可以在所有 DMP 机器上提供相同的结果，而无需全局偏移，从而实现生产的可扩展性。

一旦 Point Designs 从 3D Systems 收到打印部件，Point Designs 团队就会使用现成的和定制的组件进行组装。

04 减少组装

Point Designs 和 3D Systems 合作开发了四款产品，每款产品都由多个 3D 打印组件组成，有多种尺寸可供选择，总共有 17 个 SKU 和 107 个独特组件。Point Designs 从 3D Systems 收到打印部件后，Point Designs 团队会使用现成的和定制的组件组合进行组装。组装完成后，Point Designs 会将其产品交付给假肢技师，假肢技师会为每个接收者制作定制的假肢插座。

“3D Systems 应用创新小组能够通过使用其自有技术进行打印来支持我们，这对我们来说确实是一个很大的帮助，”Sliker 说道。“3D Systems 对其机器功能的熟悉程度在业内****，也让这种合作关系蓬勃发展。”

在解决供应问题方面，Point Designs 的业务开发专家 Griffin Drye 表示，自从与 3D Systems 合作以来，两家公司已经建立了可靠的生产节奏，Point Designs 从未遇到过任何缺货产品，这是一项意义重大且令人欣喜的成就。这得益于 Point Designs 和 3D Systems 之间密切而开放的沟通，双方能够了解对方的时间表，从而进行准确的预测和规划。在成功推出 I 类医疗设备 Point Digit 2.0 之后，Point Designs 目前正在寻求许多其他假肢产品，这些产品将利用 3D Systems 的专业知识。