使用3D打印技术制造的零件的建模和强度计算,并安装在定制的下肢外骨架中
Szczepan Śpiewak1, Wiktoria Wojnicz2, Jan Awrejcewicz3
1Institute of Mechanics and Machine Design, Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science, Czestochowa University of Technology, ul. Dabrowskiego 73, 42-201 Czestochowa, Poland.
Materials (Basel, Switzerland)
|July 27, 2024
概括
这项研究表明,3D打印的烯二乙烯 (ABS) 元素适用于定制的下肢康复外骨架. 实验和有限元分析证实了这些3D打印组件的承载能力.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 定制外骨架对于下肢康复至关重要.
- 传统的制造方法对于定制设计来说可能是昂贵和耗时的.
- 3D打印的进步为个性化的辅助设备提供了潜力.
研究的目的:
- 评估在定制下肢康复外骨架原型中使用3D打印的烯二乙烯 (ABS) 组件的可行性.
- 评估3D打印ABS元件的机械性能和承载能力.
- 为了设计验证,将实验材料测试与有限元法 (FEM) 分析相结合.
主要方法:
- 定制下肢外骨架原型的设计和建造.
- 用于3D打印ABS组件的化沉积建模 (FDM).
- 对ABS进行实验材料测试.
- 有限元素分析 (FEA) 结合了ABS的正向性材料特性.
主要成果:
- 该研究成功设计和建造了一种外骨架原型,其中包含3D打印的ABS元素.
- 实验测试提供了ABS材料机械行为的数据.
- 开发并分析了利用正方体材料特性的有限元模型,以预测负载下的性能.
结论:
- 3D打印的ABS元件显示了在定制下肢康复外骨架的承载结构中使用的潜力.
- 材料测试和FEA的整合为验证新型机械设计提供了一个强大的方法.
- 这项研究支持使用增材制造来创建功能和个性化康复设备.
