Impresión 3D y órtesis: una introducción

Todos hemos escuchado sobre la impresión 3D, pero, ¿Qué es la impresión 3D en realidad? Este artículo es parte de una serie que explora la impresión 3D en la órtesis. En este primer artículo, comenzaremos con la introducción de lo que es la impresión 3D como también sus beneficios. 

La impresión 3D (también conocida como fabricación aditiva) es un proceso de unir materiales para crear objetos a partir de datos de un modelo en 3D, usualmente capa sobre capa, a diferencia de las metodologías de fabricación substractiva. La fabricación aditiva es un término general que incluye máquinas que utilizan distintos procesos como: 

• Sinterizado Selectivo por Láser (selective laser-sintering o SLS): fundición selectiva de materiales pulverizados basados en polímeros con un láser en capas sucesivas de 0.1mm; 
• Estereolitografía (stereolithography apparatus o SLA): curado de resina de fotopolímero dirigiendo un láser de helio-cadmio o argón con un espejo de escaneo usando coordenadas numéricas;   
• Modelado por Deposición Fundida (fused deposition modelling o FDM): extrusión de filamentos de plástico calentados usando trayectorias únicas para formar cada capa del objeto.  

Comparado con la fabricación convencional, la impresión 3D tiene muchos beneficios en varios aspectos del desarrollo y fabricación del producto:  

• Complejidad en el diseño: libertad de diseño y geometría, no existe enlace directo entre la complejidad y costo de la parte;  
• Fabricación a partir de una pieza: la parte se puede crear a partir de una pieza, brindando una parte más resistente y liviana;  
• Precisión: menos de 1mm; 
• Pruebas computacionales: se hacen pruebas digitales para estudiar deformaciones, puntos de presión y rigidez.  

• Ecología: minimiza el desperdicio; 
• Velocidad: todos los procesos de impresión 3D son más rápidos, y los beneficios incrementan cuando se tiene una mayor complejidad del diseño;   
• Programación: es mucho más fácil programar la secuencia para la máquina y una programación incorrecta no pone en riesgo la integridad de la máquina.  

Pero aún quedan algunas preguntas sin responder:   

• ¿Acaso la impresión 3D es lo suficientemente avanzada para el campo de la órtesis?   
• ¿Cómo se comparan las órtesis impresas en 3D con las tradicionales?  

La impresión 3D en el campo de la órtesis está basada en la digitalización del cuerpo humano, que cada vez se hace más popular en este campo. Sin embargo, la órtesis personalizada en masa usando impresión 3D sólo será viable si toda nueva órtesis puede ofrecer un mejor desempeño, relación calidad-precio y un buen modelo de servicio.  

Hacer estos productos de alta calidad es simple cuando tiene un molde 3D digital de alta calidad para empezar. Un archivo 3D confiable suele ser el eslabón perdido que causa dolores de cabeza a todos los expertos médicos y C-Fabs. Aquí es donde TechMed 3D ha ayudado a más de 4000 usuarios en más de 55 países alrededor del mundo.   

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Keep an eye out for part 2 of our article series, where we will be exploring the scientific advancements on 3D Espera la segunda parte de nuestra serie de artículos, donde estaremos explorando los avances científicos en las órtesis impresas en 3D.   

Referencias 

Saleh J. & Dalgarno K. (200() Cost and benefit analysis of fused deposition modelling (FDM) technique and selective laser sintering (SLS) for fabrication of customised foot orthoses. In Proc. 4th Int. Conf. Adv. Res. Virtual Rapid Manuf., Innovative Dev. Des. Manuf., Leiria, Portugal.

Hopkinson N., Hague R., Dickens P. (2005) Rapid Manufacturing: An Industrial Revolution for the Digital Age, John Wiley & Sons, Chichester, West Sussex.

Gibson I., Rosen D., Stucker B. (2015) Additive Manufacturing Technologies: 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing. Second Edition. New York, NY: Springer.

Pallari J.H.P., Dalgarno K.W., Woodburn J. (2010) Mass customization of foot orthoses for rheumatoid arthritis using selective laser sintering. IEEE Trans Biomed Eng. 57(7):1750–1756