CN113510922A - 一种基于3d打印技术的外部固定支具的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于3D打印技术的外部固定支具的生产方法，该生产方法包括以下步骤：1)扫描患者的骨折部位并建立适配形状和尺寸的外部固定支具模型；2)使用计算机将所建立的外部固定支具模型展开获得平面模型；3)通过3D打印机根据所获得的平面模型打印出外部固定支具；4)将所打印出的外部固定支具进行后处理；其中，在步骤3)中，3D打印机中的喷头所输出的材料为低温热塑材料。该生产方法通过3D打印技术打印出骨折康复用的外部固定支具，效率高，精度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于3D打印技术的外部固定支具的生产方法。
背景技术
骨折后在康复期间需要对骨折部位进行固定保护，目前常用的方式是通过绑石膏的方式对骨折部位进行固定保护，但是石膏的重量大、静态抗弯曲性能差、抗拉性差以及延伸性差，通过绑石膏的方式对骨折部位进行固定保护康复效果差。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于3D打印技术的外部固定支具的生产方法，该生产方法通过3D打印技术打印出骨折康复用的外部固定支具，效率高，精度高，同时还具有不吸收射线、加热软化后具有良好的塑型效果和所特有的形状记忆功能。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于3D打印技术的外部固定支具的生产方法，该生产方法包括以下步骤：
1)扫描患者的骨折部位并建立适配形状和尺寸的外部固定支具模型；
2)使用计算机将所建立的外部固定支具模型展开获得平面模型；
3)通过3D打印机根据所获得的平面模型打印出外部固定支具；
4)将所打印出的外部固定支具进行后处理；其中，
在步骤3)中，3D打印机中的喷头所输出的材料为低温热塑材料。
优选地，在步骤3)中，通过监控摄像头在打印平面外部固定支具过程中进行实时监测，并将所打印的形态实时反馈至计算机，通过计算机分析所打印的形态是否有偏差。
优选地，其特征在于，在步骤3)中，在3D打印机中的喷头侧下方设置有散热机构，通过散热机构对喷头侧下方的温度及时散热。
优选地，在步骤2)中，计算机在所获得的平面模型的背面增加至少2对扣环结构，每对所述扣环结构均沿外部固定支具的宽度方向延伸。
优选地，在步骤4)中，对所打印出的外部固定支具进行清洁时，及时查看扣环结构中的孔是否为堵塞状态。
优选地，在步骤4)之后还包括将锁紧带穿过每对扣环结构中。
优选地，在步骤2)中，将所获得的平面模型转化为相应的切片格式的模型并导入3D打印机中。
优选地，所述生产方法还包括对步骤4)中经过后处理的外部固定支具进行性能测试。
优选地，性能测试包括：抗拉强度测试、硬度测试、延伸率测试和静态弯曲强度测试。
优选地，性能测试时的测试温度为19-27℃。
根据上述技术方案，本发明中的生产方法通过3D打印技术打印出骨折康复用的外部固定支具，效率高，精度高，由于外部固定支具所使用的材料为低温热塑材料，因此，同时还具有不吸收射线、加热软化后具有良好的塑型效果和所特有的形状记忆功能。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是未塑形时平面状态下的外部固定支具的一种优选实施方式的结构示意图。
附图标记说明
1带透气孔的外部固定支具2扣环结构
3锁紧带
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上下左右、前后内外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
参见图1所示的一种带透气孔的外部固定支具1的结构示意图，发明提供了一种基于3D打印技术的外部固定支具的生产方法，该生产方法包括以下步骤：
1)扫描患者的骨折部位并建立适配形状和尺寸的外部固定支具模型；
2)使用计算机将所建立的外部固定支具模型展开获得平面模型；
3)通过3D打印机根据所获得的平面模型打印出外部固定支具；
4)将所打印出的外部固定支具进行后处理；其中，
在步骤3)中，3D打印机中的喷头所输出的材料为低温热塑材料。
通过上述技术方案的实施，该生产方法通过3D打印技术打印出骨折康复用的外部固定支具，效率高，精度高，由于外部固定支具所使用的材料为低温热塑材料，因此，同时还具有不吸收射线、加热软化后具有良好的塑型效果和所特有的形状记忆功能。由于低温热塑材料的热塑性好，采用3D打印平面模型的方式可以增加打印效率，不需要直接打印塑形后的模型，节约了时间成本。
在该实施方式中，为了提高打印质量，优选地，在步骤3)中，通过监控摄像头在打印平面外部固定支具过程中进行实时监测，并将所打印的形态实时反馈至计算机，通过计算机分析所打印的形态是否有偏差。如，3D打印机喷头位置温度过高会导致打印产品产生轻微的变形，影响后期的成品形状。
在该实施方式中，为了解决喷头位置温度过高影响打印效果的问题，优选地，其特征在于，在步骤3)中，在3D打印机中的喷头侧下方设置有散热机构，通过散热机构对喷头侧下方的温度及时散热。如采用风冷散热或水冷散热的方式进行散热。
在该实施方式中，为了便于安装锁紧带3，优选地，在步骤2)中，计算机在所获得的平面模型的背面增加至少2对扣环结构2，每对所述扣环结构2均沿外部固定支具的宽度方向延伸。
在该实施方式中，优选地，在步骤4)中，对所打印出的外部固定支具进行清洁时，及时查看扣环结构2中的孔是否为堵塞状态。
在该实施方式中，优选地，在步骤4)之后还包括将锁紧带3穿过每对扣环结构2中。锁紧带3可以采用粘带，通过毛粘的方式将锁紧带3的两端锁紧在骨折部位。
在该实施方式中，优选地，在步骤2)中，将所获得的平面模型转化为相应的切片格式的模型并导入3D打印机中。如STL或OBJ格式。
在该实施方式中，优选地，所述生产方法还包括对步骤4)中经过后处理的外部固定支具进行性能测试。
在该实施方式中，优选地，性能测试包括：抗拉强度测试、硬度测试、延伸率测试和静态弯曲强度测试。通过以上性能的测试，确认产品是否满足使用需求。
在该实施方式中，为了获取更为准确的性能测试结果，优选地，性能测试时的测试温度为19-27℃。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种基于3D打印技术的外部固定支具的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：
1)扫描患者的骨折部位并建立适配形状和尺寸的外部固定支具模型；
2)使用计算机将所建立的外部固定支具模型展开获得平面模型；
3)通过3D打印机根据所获得的平面模型打印出外部固定支具；
4)将所打印出的外部固定支具进行后处理；其中，
在步骤3)中，3D打印机中的喷头所输出的材料为低温热塑材料。
2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的外部固定支具的生产方法，其特征在于，在步骤3)中，通过监控摄像头在打印平面外部固定支具过程中进行实时监测，并将所打印的形态实时反馈至计算机，通过计算机分析所打印的形态是否有偏差。
3.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的外部固定支具的生产方法，其特征在于，在步骤3)中，在3D打印机中的喷头侧下方设置有散热机构，通过散热机构对喷头侧下方的温度及时散热。
4.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的外部固定支具的生产方法，其特征在于，在步骤2)中，计算机在所获得的平面模型的背面增加至少2对扣环结构(2)，每对所述扣环结构(2)均沿外部固定支具的宽度方向延伸。
5.根据权利要求4所述的一种基于3D打印技术的外部固定支具的生产方法，其特征在于，在步骤4)中，对所打印出的外部固定支具进行清洁时，及时查看扣环结构(2)中的孔是否为堵塞状态。
6.根据权利要求5所述的一种基于3D打印技术的外部固定支具的生产方法，其特征在于，在步骤4)之后还包括将锁紧带(3)穿过每对扣环结构(2)中。
7.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的外部固定支具的生产方法，其特征在于，在步骤2)中，将所获得的平面模型转化为相应的切片格式的模型并导入3D打印机中。
8.根据权利要求1-7中的任意一项所述的一种基于3D打印技术的外部固定支具的生产方法，其特征在于，所述生产方法还包括对步骤4)中经过后处理的外部固定支具进行性能测试。
9.根据权利要求8所述的一种基于3D打印技术的外部固定支具的生产方法，其特征在于，性能测试包括：抗拉强度测试、硬度测试、延伸率测试和静态弯曲强度测试。
10.根据权利要求9所述的一种基于3D打印技术的外部固定支具的生产方法，其特征在于，性能测试时的测试温度为19-27℃。
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