Home

Zastosowanie skanowania 3D w medycynie

Wydawać by się mogło, że skanowanie 3D znajduje zastosowanie jedynie w przemyśle. Nic bardziej mylnego! Z powodzeniem wykorzystuje się go w medycynie. W jaki sposób? Kilka z najpopularniejszych zastosowań opisaliśmy poniżej.

  • Wizualizowanie efektów operacji plastycznych – metoda przydaje się przede wszystkim przy projektowaniu oraz wytwarzaniu implantów szczękowych, implantów czaszki, ucha lub nosa.
  • Protetyka – z pomocą skanowania 3D można stworzyć idealny dla każdego pacjenta model implantów oraz protez szczękowych.
  • Dermatologia – w tej dziedzinie medycyny skanowanie 3D przydaje się przy badaniu zmian skórnych oraz kontrolowaniu przebiegu leczenia i jego rezultatów. Pozwala również na określenie głębokości wszelkiego rodzaju blizn, ran itp., co rzutuje na dobranie odpowiednich metod leczenia.
  • Ortopedia – przy pomocy wyżej wspomnianej technologii można diagnozować wady postawy oraz deformacje kończyn. Umożliwia ona także badanie lejkowatości klatki piersiowej oraz zaprojektowanie gorsetów ortopedycznych, stabilizatorów czy wkładek.
  • Opieka pourazowa – dzięki technologii skanowania 3D realne stało się projektowanie i produkowanie egzoszkieletów, łusek, gorsetów, ortez, pionizatorów, czyli przedmiotów niezbędnych do opieki nad osobą, która odniosła poważne obrażenia ciała.

Na sam koniec wspomnimy jeszcze o tym, dlaczego skanowanie 3D spotkało się z tak dobrym odbiorem w środowisku medycznym. Jedną z jego największych zalet jest szybkość dokonywania pomiarów oraz bezpieczeństwo. Skanery 3D nie wytwarzają szkodliwego dla człowieka promieniowania, co ma miejsce przy wykonywaniu tomografii komputerowej. Obraz tworzą przy użyciu zupełnie nieszkodliwego źródła światła białego. Poza tym przy zastosowaniu omawianej technologii można dokonać bardzo dokładnych i precyzyjnych pomiarów i to bez konieczności dotykania pacjenta. Co więcej, dzięki skanowaniu 3D można tworzyć lekkie implanty/protezy o dowolnych, nieraz skomplikowanych kształtach. Poza tym skaner jest urządzeniem mobilnym i łatwym w obsłudze, a to niekwestionowane atuty.

Szybkie prototypowanie

Szybkie prototypowanie – wszystko, co musisz o nim wiedzieć

Szybkie prototypowanie to ogół technik, które wykorzystuje się do tworzenia fizycznych modeli obiektów, wcześniej zaprojektowanych w programie typu CAD. To stosunkowo nowa technologia, która zyskuje coraz większą ilość zastosowań. Warto się jej przyjrzeć nieco bliżej, dlatego postanowiliśmy poświęcić jej osobny artykuł. Z tego tekstu dowiecie się, jak przebiega szybkie prototypowanie oraz jakie posiada wady i zalety. Zainteresowani? Jeżeli tak, to życzymy przyjemnej lektury.

Ogólne informacje dotyczące szybkiego prototypowania

  • Proces tworzenia modeli opiera się na technice addytywnej, a więc łączeniu ze sobą kolejnych bardzo cienkich warstw materiału, z którego drukowany jest model.
  • Prototypowanie w 3D jest zdecydowanie lepszym rozwiązaniem od obróbki skrawaniem, ponieważ pozwala na tworzenie obiektów o mocno skomplikowanej strukturze, zwłaszcza tej wewnętrznej.
  • Pierwsze rozwiązania charakterystyczne dla szybkiego prototypowania pojawiły się już w latach 80. XX w.
  • Dzięki technice szybkiego prototypowania możliwe stało się przeniesienie komputerowych projektów do świata rzeczywistego.

Szybkie prototypowanie – schemat postępowania

  1. Ogół prac rozpoczyna się od przygotowania w programie typu CAD cyfrowego modelu przedmiotu.
  2. Następny etap to przeniesienie pliku do maszyny kształtującej.
  3. W dalszej kolejności dobiera się stosowną orientację przestrzenną i doprowadza materiał roboczy z zewnętrznych komór.
  4. Kolejny krok to „pocięcie” projektu na przekroje według zasad charakterystycznych dla wskazanej technologii kształtowania.
  5. Dalej trzeba zająć się dookreśleniem wszystkich koniecznych parametrów, a więc rozmiarów, grubości warstw itp.
  6. Później przychodzi czas na wykonanie obiektu, a następnie usunięcie resztek substancji roboczej, która może znajdować się w wewnętrznych elementach wydrukowanego przedmiotu.
  7. Na zakończenie przedmiot poddaje się zabiegom dookreślającym jego ostateczny wygląd, a więc lakierowaniu, szlifowaniu i polerowaniu.

Wady i zalety szybkiego prototypowania

Szybkie prototypowanie to nowoczesna i bardzo zaawansowana technologia, która posiada kilka zalet, jednak nie jest pozbawiona wad. Do tych pierwszych trzeba zaliczyć: minimalizację kosztów wykonania prototypów i wprowadzania do nich koniecznych poprawek a także przyspieszenie prac nad modelem. Jeżeli zaś chodzi o minusy, to wśród najważniejszych z nich należy wymienić wysokie ceny drukarek 3D, ograniczoną ilość materiałów, z których można wykonać modele oraz ograniczenia dotyczące rozmiaru drukowanych przedmiotów.

Jeżeli poszukujesz firmy oferującej szybkie prototypowanie konieczenie zapoznaj się z ofertą na stronie evixscan3d.pl

PLA

ABS i PLA – wszystko o materiałach do drukowania w 3D

Do wykonywania modeli 3D używa się różnych materiałów, jednak najpopularniejszymi z nich są ABS i PLA. Na pierwszy rzut oka wyglądają tak samo, jednak pod względem parametrów technicznych mocno się od siebie różnią. O tym, jakie właściwości posiada każdy z ich, rozprawiamy w dalszej części artykułu.

ABS – to akrylonitrylo – butadieno – styren pozyskiwany w procesie polimeryzacji i kopolimeryzacji. Tworzy się go na bazie ropy naftowej. W procesie topienia się wydziela szkodliwe dla człowieka związki chemiczne, dlatego podczas pracy należy zachować szczególną ostrożność. Co więcej, wydruki powinno się wykonywać wyłącznie w przystosowanych do tego i wentylowanych pomieszczeniach. Używany do produkcji obudów aparatury elektronicznej, sprzętu AGD, sprzętu sportowego oraz niezwykle popularnych klocków LEGO. Materiał posiada matową fakturę, a jego odcienie nie są tak intensywne jak PLA. Wykazuje dużą kurczliwość i potrzebuje wysokiej temperatury topnienia (zakres 230oC – 270oC), dlatego drukowanie z jego użyciem wymaga zastosowania podgrzewanego stołu roboczego oraz zamkniętej i podgrzewanej komory roboczej. Warto również dodać, że ABS jest elastyczniejszy od PLA, a to ułatwia jego dalszą obróbkę. Ze szlifowaniem, wierceniem otworów czy usuwaniem podpór nie ma najmniejszych problemów. Oczywiście materiał należy przechowywać w suchych miejscach, bo zawilgocony może zapchać dysze. Sprawi również, że sporządzony model będzie miał gorszą jakość i wytrzymałość.

PLA (polilaktyd czyli kwas mlekowy) – to polimer należący do poliestrów analitycznych. Wytwarza się go z naturalnych surowców np. mąki kukurydzianej, co sprawia, że jest w pełni biodegradowalny. Stosuje się go przede wszystkim w biomedycynie. Służy do produkcji implantów dentystycznych, nici chirurgicznych, jednorazowych opakowań i naczyń. Wykazuje zdecydowanie mniejszą odporność i trwałość niż ABS. Ma gładką i błyszczącą fakturę, a stworzone z niego modele zachwycają nasyceniem barw. Topi się w temperaturze 190oC – 220oC. Nie kurczy się w trakcie wydruku i nie wydziela tak szkodliwych oparów jak ABS, co nie zmienia faktu, że praca z nim powinna przebiegać w wentylowanych pomieszczeniach. Co ważne, druk 3D z jego użyciem nie wymaga podgrzewanego stołu. W przypadku problemów z przyczepnością materiału wystarczy posmarować stół klejem lub zastosować specjalne podkładki BuildTak. Niestety wykonane modele są trudne w obróbce. Jeden niewprawny ruch i PLA może pęknąć. Naturalnie, podobnie jak ABS, należy go przechowywać w suchym miejscu.

Geomagic Design i jego funkcje

Jak już dobrze wiecie – program Geomagic Design służy do elastycznego projektowania modeli CAD w 3D, które na dowolnym etapie przygotowywania można modyfikować zgodnie z indywidualnymi potrzebami. W tym artykule skupimy się na opisaniu kolejnych bardzo ważnych funkcji, które posiada. Szczegóły znajdziecie poniżej.

  • Dokumentacja 2D – przy pomocy programu można przetwarzać wszystkie modele 3D i złożenia w rysunki techniczne. Po wskazaniu wybranych widoków, aplikacja natychmiast generuje wymiary, osie, znaczniki środków otworów, opisy otworów gwintowanych itp. Ponadto wypełnia tabliczkę rysunkową. Tego rodzaju dokumentację techniczną można tworzyć również w tzw. widoku cieniowanym, który idealnie sprawdza się we wszelkiego rodzaju instrukcjach oraz materiałach marketingowych.
  • Geomagic Translate – program umożliwia eksport i import danych w dowolnie wybranym formacie, co mocno ułatwia i przyspiesza pracę.
  • Rendering – program Geomagic doskonale współpracuje z narzędziem KeyShot, które pozwala przekształcać modele 3D w fotorealistyczne wizualizacje. Wszystkie działania wykonywane są metodą „Przeciągnij i upuść”. Dostępne są również ustawienia światła i podglądanie dokonywanych zmian w czasie rzeczywistym.
  • Modelowanie powierzchniowe – program pozwala tworzyć modele 3D przy zastosowaniu modelowania powierzchniowego. Co więcej, gotowe projekty można przenieść do niemal każdego programu graficznego.
  • Bezpośrednia edycja – dzięki temu narzędziu można łatwo i szybko edytować importowane pliki modeli 3D i zmieniać ich geometrię. Umożliwia również wygenerowanie pełnej historii wykonanych operacji.
  • Projektowanie konfiguracji – to ostatnia opcja, na którą chcieliśmy zwrócić uwagę. Zapewnia możliwość tworzenia typoszeregów części i mechanizmów. Pozwala także na archiwizowanie podobnych modeli części w jednym pliku, dzięki czemu można je szybciej i łatwiej odnaleźć oraz wszystkie jednocześnie zaktualizować.

Pod tym linkiem możesz przeczytać pierwszą część artykułu.

Geomagic Design

Geomagic Design jest programem do projektowania modeli CAD w 3D. Pozwala na parametryczne modelowanie bryłowe wszystkich elementów i złożeń, przygotowywanie dokumentacji montażowej oraz wprowadzanie zmian do gotowych projektów. Posiada mnóstwo przydatnych funkcji, co sprawia że znajduje zastosowanie w najróżniejszych branżach. O wybranych działaniach jakie można wykonać przy jego użyciu piszemy w dalszej części artykułu. Zapraszamy do zapoznania się ze wszystkimi szczegółami.

  • Modelowanie części – to najważniejsza funkcja programu, która pozwala na parametryczne projektowanie części w technice 3D. Projekt przygotowywany jest tak, by później przy jak najmniejszym nakładzie pracy można go było łatwo i szybko aktualizować. Wszystkie moduły, z których składa się projekt są ze sobą powiązane, a modyfikacje można wprowadzić za pomocą zaledwie kilku kliknięć. Co ważne, każda zmiana jest jednocześnie nakładana na widoki, przekroje i wymiary, a więc nie trzeba poświęcać dodatkowego czasu na ponowne wykonanie rysunków.
  • Modelowanie złożeń – to opcja, która pozwala na połączenie ze sobą kilku elementów, tworząc złożenie. Praca w programie przebiega bardzo sprawnie, głównie dzięki zastosowaniu rozwiązania „Chwyć i upuść”. Co więcej, w trakcie modelowania złożeń można korzystać z podglądu w czasie rzeczywistym, automatycznie tworzyć widok rozstrzelony oraz sprawdzać właściwości fizyczne elementu oraz bezpośrednio go modyfikować z otwartego okna.
  • Modelowanie blach – to kolejna rzecz, którą można zrobić przy pomocy programu Geomagic Design. Przygotowywanie projektów elementów blaszanych jest możliwe dzięki narzędziu „Wyciągnięte zagięcie”. Pozwala ono na płynne przechodzenie z profilu kwadratowego do okrągłego. Bez problemu można również przetworzyć elementy bryłowe na konstrukcje lub dokonać zagięć z użyciem szkicu.
  • Publikacja do PDF 3D – twórcy programu pomyśleli też o funkcji publikacji trójwymiarowych modeli w formacie PDF. Dzięki temu gotowy model można w profesjonalny sposób przedstawić klientowi/kontrahentowi, bez konieczności uruchamiania programu CAD.

Scroll to Top