Мне нужна его рука... на конкурс 'Бесконечные возможности'! (с) Rocket

Возможности 3D-печати меняют представление не только о производстве изделий, но и о мировоззрении в целом. Например, о создании бюджетных протезов мы слышим все чаще и чаще, во многом благодаря доступности и массовому распространению 3D-принтеров. Немыслимо переоценить важность и социальную значимость таких разработок и проектов. К тому же, они представляют собой ещё и коммерческий интерес многих компаний по всему миру.

Всё началось осенью 2013 года. Тогда Виктор являлся студентом 5 курса и ожидал свой первый одноэкструдерный принтер по предзаказу. Отгрузить должны были в конце октября, но забрать удалось только в середине ноября. Счастья не было предела: ведь теперь все идеи превращались в реальность нажатием одной кнопки.

Время шло, Витя планомерно продвигался к цели: создать бюджетный протез руки. Сначала сделали палец, управляемый резистивным датчиком, после распечатали кисть из проекта InMoov, затем началась разработка предплечья под эту кисть. Так продолжилось вплоть до весны 2015 года.

Приближалась защита дипломного проекта, к этому моменту механика уже сделана и опробована. Из-за изменения законов, посылка с датчиками для мышц успела вернуться на 'родину' и поехала обратно обыкновенной почтой. Интриги не будет: датчики пришли, диплом успешно сдан, в дополнение к диплому была сделана кисть с приводами внутри, а не в предплечье.

Результатом работы стало успешное выполнение проекта бюджетного протеза, а дипломную работу высоко отметили представители государственной комиссией с рекомендацией к поступлению в аспирантуру. Тот редкий случай, когда работа над дипломным проектом не превратилась в рутину, а раскрыла творческий потенциал студента.

Желание преподавать привело в аспирантуру. После диплома проект был приостановлен, если бы не встреча на рубеже 2016 и 2017 годов на паре 'Методология обучения', которая определила дальнейшую судьбу проекта. Прототипом Виктора внезапно заинтересовался один аспирант, и предложил помощь в продвижении.

Тогда мы и встретились с Виктором. У меня был 3D - принтер, с бесконечными возможностями, у Виктора был весьма амбициозный проект, ставящий перед нами сложные технические задачи по реализации проекта.

Первое, что нам предстояло решить - из какого материала печатать прототип протеза. Для задачи требовался гибкий, прочный и износостойкий материал. Гибкими материалами печатали и ранее, но в основном это были детали простой геометрии. Печать эластичными материалами сложной модели казалось невозможным.... до выхода PICASO 3D DESIGNER PRO 250! Анатомическая геометрия протеза и требование к соблюдению точности размеров привело нас к такому сочетанию материалов, как PRIMALLOY (flex) + PVA (водорастворимые поддержки). Корпусная часть выполнена из PLA пластика с растворимыми поддержками из PVA.

Хотелось бы подробнее остановиться на сочетании PRIMALLOY + PVA, поскольку на момент написания статьи, НЕ БЫЛО НИ ЕДИНОГО БРАКА при печати данным флексом. У принтера не забивалась печатающая голова, пруток не загибался внутри экструдера. Из всех попыток что-либо напечатать из данного флекса, 100% запусков оказались успешны! Был опыт печати гибкими материалами Российского происхождения, но результат был непредсказуем и процент успешной печати составлял 50 на 50. Параметры печати: Primalloy - 260 (подача 0.97 ), PVA 190 (подача 0.8 ), стол 60, скорость 15 мм/с - внешний контур, 30 - внутренний контур и заполнение.

Подготовив модель флекс-руки к печати в KISSlicer, программа выдала, что деталь будет печататься двое суток! За неё были самые большие опасения, ведь печать проводилась ДВУМЯ гибкими материалами и весь проект зависел от того, как напечатается деталь. НО интриги не будет - принтер справился на 'УРА', чем очередной раз доказал свои бесконечные возможности!

Напечатанная рука:

Время - 2 дня (~36 часов).

Материал - PRIMALLOY (Verbatim) + PVA (eSun)

Корпусная деталь:

Время - 1 день (~12 часов).

Материал - PLA (U3Print basic +) + PVA (eSun) .

После чего мы сняли небольшое видео, в котором отразили основные этапы: печать с PVA поддержками, растворение поддержек, и продемонстрировали функционал протеза.

Имея за плечами опыт в обработке изделий с обычными поддержками, обработка готового изделия после вымывания поддержек шла как в сказке, без особых усилий. Прогресс не стоит на месте и это становится заметнее каждый день!

Применение гибкого материала для протеза позволило упростить конструкцию модели и уменьшить количество собираемых деталей (итог: упрощение сборки и всего времени изготовления протеза). Также при схвате улучшился контакт с объектами (повысилось сцепление за счет увеличения пятна контакта).

Данная работа стала базой для создания коммерческого прототипа протеза, серийная версия которого уже находится в разработке. Команда получает приглашения к участию в конференциях и выставках, поэтому вполне возможно, что вы встретитесь с ними.

Так как проект коммерческий, автор разрешил оставить только определенные фото, поэтому раскрыть полностью состав комплектующих нельзя :)

Мы считаем, что с каждым таким проектом по применению аддитивных технологий в медицине делает последнюю доступней. Только представьте, в России около 15.000.000 людей инвалидов! Это составляет примерно 10% населения нашей страны! И мы с вами можем им помочь!

Я обращаюсь ко всем читателям и людям, имеющим свой 3D-принтер. Давайте задумаемся о том, что мы делаем и к чему это приведет! Достаточно 'свистков' и 'гномиков', имея бесконечные возможности,

ВЫ МОЖЕТЕ ИЗМЕНИТЬ МИР К ЛУЧШЕМУ!

Ставим

...если понравилась статья!

***

Авторы проекта - Виктор Михеенко, Рыбаков Евгений, Артём Родин

Больше интересных событий и проектов - Instagram

***