老化したドイツの産業コンポーネントメーカーは、伝統的に自動車および機械産業に射出型と金属部品を供給していました。伝統的な製造における競争の拡大に直面して、クライアントは医療市場への参入を目指し、術後の膝固定装具を欧州のリハビリテーションセンターに供給することを目指していました。ただし、2つの主要な課題が生じました。
技術的な適応性:従来の金属スタンピングプロセスは、軽量ブレース(目標重量≤300g)または人間工学に基づいた湾曲した表面の必要性を満たすことができませんでした。
ナイロンは金属の交換:工業用グレードのPA12ナイロン、ASTM D4060の耐摩耗性基準を満たし、その耐久性と軽量特性のために選択されました。使用 FDM 3D印刷技術、中空のメッシュ構造(1.5mmの壁の厚さ)が達成され、アルミニウム合金溶液と比較して体重が60%減少しました。
迅速な反復設計:患者レッグスキャンデータ駆動型パラメトリックモデリングソフトウェア、さまざまなボディタイプに適応できるブレースモデルのライブラリを生成します。このイノベーションは、開発サイクルを2週間からわずか3日間に削減しました。
バッチ印刷レイアウト:工業用グレードのFDMプリンター(0.2mm層の厚さ)は、プリントランごとに8つのブレースを生成しました。自動サポートの除去とサンドブラストにより、降伏率が95%に改善されました。
コスト効率: 3D印刷は、材料廃棄物を減らしました CNCの機械加工と比較して35%で、初期注文の総コストを42%削減しました。
産業用グレードのテスト:疲労テストは、500個のンシングサイクルと耐摩耗性テストで、10,000個の摩擦サイクルを超える耐摩耗性テストにより、重要なコネクタの変形が0.5mm以下のままであることが確認されました。
認定戦略:クライアントの既存のISO 9001品質管理システムが拡張され、基本的な生体適合性テストのみが必要でした。 72時間の皮膚接触テストでは、刺激はありませんでした。
メトリック | 従来のプロセス | 3D印刷ソリューション | 改善 |
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単位重量 | 720g(アルミニウム) | 280g(ナイロンPA12) | 61%の削減 |
開発サイクル | 14日 | 3日 | 78%加速 |
初期注文コスト | €8,200 | €4,750 | 42%のコスト削減 |
配達の満足度 | 75% | 92% | 17%増加 |
「3Dプリンティングにより、産業用グレードのテクノロジーを使用して医療市場にピボットすることができました。ナイロンのパフォーマンスは、リハビリテーションブレースの要求を完全に満たしています。 - クライアント制作ディレクター
この成功に基づいて、クライアントは2つの新製品を開発しました。
PA12ナイロンと3D印刷技術の採用により、クライアントは軽量で費用対効果の高い術後ブレースで医療市場に侵入するようになりました。この変革は、コストを削減し、製品のパフォーマンスを改善するだけでなく、開発サイクルを加速し、将来の医療製品の革新の舞台を設定しました。
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