ENG FB kontakt

04.10.2022

Strona główna Lipiec 2022 Prototype of hand prosthesis components manufactured with biocompatible material using PolyJet Matrix technology

Prototype of hand prosthesis components manufactured with biocompatible material using PolyJet Matrix technology

Prototyp elementów protezy dłoni wykonanych z biokompatybilnego materiału z zastosowaniem techniki PolyJet Matrix *

Paweł Szczygieł   |   01-07-2022

Mechanik nr 07/2022 - Druk 3D

ABSTRACT: This paper presents a procedure for developing a components of the hand prosthesis using reverse engineering. The hand model was obtained using a plaster cast and a 3D scanner. The 3D model of the prosthesis was remodelled using selected CAD software. The prosthesis was made of MED610 polymer material using PolyJet Matrix (PJM) technology. The MED610 material was chosen for its biocompatible properties. The printed model of the finger prosthesis was subjected to a bending test.

KEYWORDS: MED610, PJM, 3D printing, prosthesis, reverse engineering

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono procedurę projektowania elementów protezy dłoni z wykorzystaniem inżynierii odwrotnej. Modele dłoni odwzorowano w postaci odlewów gipsowych. Korzystając ze skanera 3D otrzymano chmurę punktów, którą przekonwertowano do pliku STL. Model 3D protezy przebudowano w oprogramowaniu CAD. Protezę wykonano z materiału polimerowego MED610 z zastosowaniem technologii PolyJet Matrix (PJM). Materiał MED610 został wybrany ze względu na biokompatybilne właściwości. Wydrukowany model protezy poddano próbie zginania.

SŁOWA KLUCZOWE: MED610, PJM, druk 3D, proteza, inżynieria odwrotna

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

[1] Verna E., Maisano D.A. “A benchmark analysis of the quality of distributed additive manufacturing centers”. Int. J. Qual. Reliab. Manag. 39, 6 (2022): 1488–1505, https://doi.org/10.1108/IJQRM-07-2021-0214/FULL/XML.

[2] Mehdipour F., Gebhardt U., Kästner M. “Anisotropic and rate-dependent mechanical properties of 3D printed polyamide 12 – A comparison between selective laser sintering and multi jet fusion”. Results Mater. 11 (2021): 100213, https://doi.org/10.1016/j.rinma.2021.100213.

[3] Kozior T., Bochnia J., Gogolewski D., Zmarzły P., Rudnik M., Szot W., Szczygieł P., Musiałek M. “Analysis of Metrological Quality and Mechanical Properties of Models Manufactured with Photo-Curing PolyJet Matrix Technology for Medical Applications”. Polym. 14 (2022): 408-2022, https://doi.org/10.3390/POLYM14030408.

[4] Kozior T., Bochnia J. “The Influence of Printing Orientation on Surface Texture Parameters in Powder Bed Fusion Technology with 316L Steel”. Micromachines. 11 (2020): 639, https://doi.org/10.3390/MI11070639.

[5] Kholgh Eshkalak S., Rezvani Ghomi E., Dai Y., Choudhury D., Ramakrishna S. “The role of three-dimensional printing in healthcare and medicine”. Mater. Des. 194 (2020): 108940, https://doi.org/10.1016/J.MATDES.2020.108940.

[6] Gogolewski D., Kozior T., Zmarzły P., Mathia T.G. “Morphology of models manufactured by SLM technology and the Ti6Al4V titanium alloy designed for medical applications”. Materials (Basel). 14 (2021): 6249, https://doi.org/10.3390/MA14216249.

[7] Turek P., Budzik G., Oleksy M., Bulanda K. “Polymer materials used in medicine processed by additive techniques”. Polymers. 65 (2020): 510–515, https://doi.org/10.14314/POLIMERY.2020.7.2.

[8] Hovis J.P., Ahlers C.G., Dilbone E.S., Pennings J.S., Henry A.L., Gauger E.M., Desai M.J., Lee D.H. “Efficacy of utilizing 3D printed models for preoperative surgical planning of open reduction, internal fixation of distal humerus fractures”. Ann. 3D Print. Med. 5 (2022), https://doi.org/10.1016/J.STLM.2022.100047.

[9] Mohammed A.A., Algahtani M.S., Ahmad M.Z., Ahmad J., Kotta S. “3D Printing in medicine: Technology overview and drug delivery applications”. Ann. 3D Print. Med. 4 (2021), https://doi.org/10.1016/J.STLM.2021.100037.

[10] Antoniou P.E., Bamidis P.D. “3D printing and virtual and augmented reality in medicine and surgery: tackling the content development barrier through co-creative approaches”. 3D Print. Appl. Med. Surg. 2 (2022): 77–99, https://doi.org/10.1016/B978-0-323-66193-5.00004-6.

[11] Nerlich A.G., Zink A., Szeimies U., Hagedorn H.G. “Ancient Egyptian prosthesis of the big toe”. Lancet. 356 (2000): 2176–2179, https://doi.org/10.1016/S0140-6736(00)03507-8.

[12] Hernigou P. “Ambroise Paré IV: The early history of artificial limbs (from robotic to prostheses)”. Int. Orthop. 37 (2013): 1195–1197, https://doi.org/10.1007/S00264-013-1884-7.

[13] Biernoff S. “The Rhetoric of Disfigurement in First World War Britain”. Soc. Hist. Med. 24 (2011), https://doi.org/10.1093/SHM/HKQ095.

[14] Biddiss E. “Need-Directed Design of Prostheses and Enabling Resources. Amputation, Prosthes. Use, phantom limb pain an interdiscip”. Perspect. (2009): 7–21, https://doi.org/10.1007/978-0-387-87462-3_2.

[15] Bochnia J., Szczygieł P. “Analiza możliwości zastosowania żywicy fotoutwardzalnej MED610 do wykonania technologią druku 3D elementów protezy dłoni”. Materiały Konferencyjne – IV Krajowa Konferencja Naukowa Szybkie Prototypowanie. (2021): 20.

[16] Stratasys MSDS Clear Bio-Compatible MED610. Available online: https://www.sys-uk.com/wp-content/uploads/2016/01/MSDS-Clear-Bio-Compatible-MED610-English-US-1.pdf (access: 15 March 2022).

[17] Stratasys Biocompatible Clear MED610. Available online: https://cadxpert.pl/wp-content/uploads/2019/03/spec_PolyJet_ MED610_MED620.pdf (access: 15 March 2022).

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2022.7.10

 

* Artykuł recenzowany

 

Pobierz plik / download

Paweł Szczygieł : Prototype of hand prosthesis components manufactured with biocompatible material using PolyJet Matrix technology (Prototyp elementów protezy dłoni wykonanych z biokompatybilnego materiału z zastosowaniem techniki PolyJet Matrix) (PDF, ~1,5 MB)

Strona główna Lipiec 2022 Prototype of hand prosthesis components manufactured with biocompatible material using PolyJet Matrix technology

Nasze propozycje

Hybrid Manufacturing Processes. Physical Fundamentals, Modelling and Rational Applications
Wit Grzesik, Adam Ruszaj

Hybrid Manufacturing Processes. Physical Fundamentals, Modelling and Rational Applications

Springer

This book explores, in a systematic way, various modes of hybridization for both conventional and...

Nikiel. Stopy specjalnego przeznaczenia
Zenon Pirowski

Nikiel. Stopy specjalnego przeznaczenia

Łukasiewicz – Krakowski Instytut Technologiczny

Najnowsza książka Zenona Pirowskiego to kompendium wiedzy o niklu i jego stopach. Przedstawiono w niej:...

Serwonapędy SIEMENS w praktyce inżynierskiej
Janusz Kwaśniewski, Ireneusz Dominik, Krzysztof Lalik, Mateusz Kozek

Serwonapędy SIEMENS w praktyce inżynierskiej

Wydawnictwo BTC

Książka w sposób metodyczny i przyjazny opisuje projektowanie serwonapędów bazujących na sterownikach...

Nowoczesne procesy obróbki skrawaniem
Red. naukowy Piotr Cichosz

Nowoczesne procesy obróbki skrawaniem

Wydawnictwo PWN

Przygotowana pod redakcją naukową prof. dr. hab. inż. Piotra Cichosza publikacja Nowoczesne procesy obróbki...

Nasi partnerzy