3D 打印快速通道为有需要的儿童定制矫形器
Imre 从 Dinsmore Inc. 拆箱他的新 3D 打印鞋。Imre Patterson 的笑容照亮了他走进的任何房间。伊姆雷生来就有股骨不对称，导致一条腿比另一条腿短。他以极大的毅力应对日常行走的挑战，穿着厚重的人造泡沫鞋跟上其他同龄活跃孩子的步伐。
目前，他的家人每人只能穿一双这样的鞋年。但任何有小孩的人都知道，他们的成长速度很快。研究表明，3 至 5 岁儿童的脚每四个月长约半号。他渴望一步一个脚印地拥抱生活，这促使他的家人将 3D 打印视为他们儿子的一种可能解决方案。一个家族朋友将 Patterson 一家与 Dinsmore Inc. 在加利福尼亚州奥兰治县的 3D 打印和增材制造服务联系起来。
在与 Imre 会面后，Dinsmore 的团队立即开始寻找 3D 打印解决方案来帮助他做他喜欢做的所有事情。
3D 打印技术在能够生产功能性最终用途生产部件的技术方面取得了显着进步。当谈到一个人的生活质量时，找到技术和材料的最佳组合至关重要。 Dinsmore 的团队利用其 28 年的增材制造专业知识仔细考虑了多种因素，并将它们与每种 3D 打印技术的材料特性进行了权衡。 Imre 需要鞋子的平台离地面有很大的高度，这需要一种既耐用又轻便的材料。
评估用于设计 Imre 的第二轮鞋的 Carbon 弹性材料。采用多射流融合技术构建
在设计 Imre 的第一版鞋时，Dinsmore 决定将以下材料的最佳组合技术和材料将是惠普的 Multi Jet Fusion 和尼龙 PA12 材料。 Multi Jet Fusion 或 MJF 在粉末材料的细颗粒上逐层构建。从一层薄薄的这种材料开始，该过程使用一系列喷墨器应用助熔剂和细化剂来选择性地熔化细小的粉末颗粒。当一根棒经过带有试剂的材料时，另一根垂直穿过它提供熔化能量，导致饱和材料硬化并形成，在其下方的层上构建。部件完成 3D 打印后，固定完成部件或构建平台的表面将被移除并运到加工站进行冷却，然后从部件上去除多余部分。
Multi Jet Fusion 生产具有复杂几何形状的零件，并且由于材料经历的独特结合和熔合过程，零件具有各向同性强度或在所有方向上强度相同。
了解技术和材料的能力是设计承重部件时的决定性因素，尤其是活跃儿童佩戴的部件。 Dinsmore 3D 团队使用 Multi Jet Fusion 技术和尼龙 PA12 材料打印了一个格子，与他原来的泡沫矫形器相比，为 Imre 的鞋子打造了一个坚固、耐用且更轻的平台。
Imre 的 3D 打印中底使用 Carbon 的 DLS 技术和EPU 材料。虽然这双鞋比他制造的泡沫靴更耐用、更轻，但随着 Imre 的成长，他需要另一双鞋来跟上他的步伐。
走进 Future
Dinsmore 与多位人才合作，为 Imre 的第二版鞋子进行更深入的创新。这个新版本还需要几个步骤。为了进一步改进，Dinsmore 与 Chris Hillyer 及其在 Deckers Brands 的团队合作，Deckers Brands 是制鞋业的专家，他们提供了 TEVA 和 UGG 鞋子的组件以与 3D 打印中底结合，基本上将其夹在鞋面和外底之间。
为了将所有这些组件装配在一起，Conner Morris 在 SEMA Garage 对鞋子的鞋面组件进行了 3D 扫描。使用带有蓝色激光的 FARO 手臂对鞋子进行 3D 扫描，因为它能够以扫描云的形式快速捕获高清数据。然后将扫描数据处理成 CAD 文件，Dinsmore 团队使用该文件专门设计用于增材制造的 CAD 模型。该团队塑造了每个 3D 打印中底，以适应它们所粘合的相应 TEVA 和 UGG 鞋子。原本的第一双鞋的格子设计被修改为适合使用 Carbon 的数字光合成 (DLS) 技术打印的版本。
Imre 穿着他的第一双 3D 打印 MJF 鞋（左）和不同版本的泡沫矫形器（右）。DLS 技术使用光将液体材料塑造成 Dinsmore 为中底重新设计的格子，以符合它要粘合的每只鞋。 Dinsmore 团队选择使用 DLS 技术，因为它能够使用弹性聚氨酯基材料 3D 打印中底。这种材料目前正在为一家主要运动鞋品牌生产，并将为 Imre 提供耐用、轻便且反应灵敏的中底。 Carbon 的生产开发工程师 Jason Lopes 协助设计了专门用于该技术的晶格结构，他评论说：“随着他的成长如果它更大，我们可以在上面放一个比例模型。”
DLS 的工作原理是将光通过透氧窗口向上投射到紫外线固化树脂的储层中。随着一系列 UV 图像的投射，零件从上到下凝固，构建平台升起。在此过程中使用的连续液体界面生产 (CLIP) 可防止在部件内形成层。相反，氧气会阻止光固化最靠近窗口（称为“死区”）的树脂，从而允许液体树脂在打印部件下方连续流动。就在死区上方，紫外线在零件上升时对其进行固化。
由于数字光合成工艺不像传统增材制造那样逐层打印，因此零件表面光滑且各向同性，在各个方向上始终如一地表现。这种高质量的表面处理与加热炉中的化学反应相结合，产生了具有 en 的高分辨率零件工程级机械性能。
面向未来的发展
由于中底是数字化设计的，随着 Imre 的发展，我们可以采用我们已经完成的工作的基线，对其进行修改格子结构，并创建另一个中底。 3D 打印的好处之一是它能够根据以前的数据进行设计，并使其适应应用程序中需要进行的任何必要更改。 Imre 和他的家人都积极与 Dinsmore 的 3D 打印专家合作，为 Imre 创造解决方案，因为他正迈向像他的笑容一样灿烂的未来。
