Humanetics produkuje manekiny „w podeszłym wieku”, wykorzystując drukowane w 3D elementy

0

Humanetics to producent manekinów do testów zderzeniowych. Jego antropomorficzne urządzenia testujące wykorzystywane są przez dostawców OEM i Tier-1 do badania bezpieczeństwa pojazdów. Firma obecnie rusza z produkcją manekinów do testów zderzeniowych „w podeszłym wieku”, z wykorzystaniem części drukowanych w 3D.

Manekiny zaprojektowane są w taki sposób, by jak najlepiej odzwierciedlać obrażenia, jakie mogą wystąpić u żywego człowieka podczas prawdziwego wypadku. Początkowo manekiny występowały w jednej wersji, reprezentującej dorosłego mężczyznę, jednak z czasem pojawiały się nowe modele kukieł, uwzględniające rozmiary i uwarunkowania anatomiczne kobiet, osób otyłych, dzieci, a nawet niemowląt. Jedyne, czego do tej pory w tej manekinowej rodzinie brakowało, to odzwierciedlenie osoby starszej.

Udział osób starszych w populacji krajów rozwiniętych stale rośnie. A ponieważ pojazdy osobowe są znacznie popularniejsze niż jeszcze kilkanaście lat temu, spodziewać się można wzrostu liczby kierowców w podeszłym wieku. W 2015 roku w USA kierowcy powyżej 65 roku życia stanowili niemal jedną piątą wszystkich kierujących pojazdami na drogach.

A organizm w takim wieku znacznie się różni od organizmu młodego dorosłego – kości są znacznie bardziej kruche, często zauważalny jest ubytek masy mięśniowej i związane z nim osłabienie mięśni, dochodzi do zmiany rozmieszczenia tkanki tłuszczowej. Dodatkowo wszelkie związane z wiekiem choroby przewlekłe mogą pogorszyć rokowanie w razie wypadku. Dla lepszego uświadomienia problemu – zwykły upadek w domu może łatwo zakończyć się niefortunnym złamaniem, które czasem – nawet przy najlepszej opiece lekarskiej – może zakończyć się zgonem.

Manekiny zwykle zamawiane są w niewielkich ilościach. Ich idea opiera się o wielokrotne wykorzystywanie w szeregu testów zderzeniowych. Koszta produkcji tak wytrzymałej kukły są wysokie. Technologie addytywne zwróciły uwagę producenta jako bardziej ekonomiczne rozwiązanie. W ten sposób komponenty do tej pory wykonywane ze stali – od miednicy po głowę – zastąpione zostały elementami drukowanymi w 3D.

Jedynym wyzwaniem było dobranie odpowiedniego materiału, który zdolny byłby do wytrzymywania sił oddziałujących na manekin w trakcie testu. Guma i plastik odpadały – wykonane z nich żebra pękały po 20 powtórzeniach. Rozwiązaniem problemu okazał się kompozyt Onyx od Markforged stanowiący połączenie nylony z włóknami węglowymi, dodatkowo wzmocniony kevlarem. Części drukowane są na zakupionej przez Humanetics drukarce 3D Mark Two. Tak wykonane żebra po 60-70 powtórzeniach wciąż nie mają widocznych uszkodzeń i nie ulegają złamaniu nawet po 150 powtórzeniach.

Chociaż materiał Onyx kosztuje podobnie, co stal, z której do tej pory wytwarzane były elementy szkieletu, istotny jest czas oszczędzony na zmianie sposobu produkcji. Pełen komplet żeber dzięki technologiom addytywnym powstaje w mniej niż tydzień – tradycyjnie zajęłoby to dwa lub trzy tygodnie. Gdyby zwiększyć liczbę drukarek 3D do czterech, firma byłaby w stanie wykonać komplet w półtorej doby. Druk 3D pozwala na oszczędzenie 40-60% kosztów związanych z montażem i pracą, dodatkowo pozwala na uzyskanie wyższej jakości wykonywanych elementów.

Humanetics obecnie sprawdza możliwość drukowania w 3D również organów wewnętrznych, oceniając ich wpływ na wyniki testów zderzeniowych. Technologie addytywne skracając czas produkcji nowych rodzajów manekinów przyczynią się do poprawy bezpieczeństwa pojazdów.

Źródło: tctmagazine.com, businesswire.com

Udostępnij.

O autorze

Studentka kierunku lekarskiego. Od kilku lat pośrednio związana z branżą FDM. Wbrew pozorom, pisze nie tylko o druku 3D w medycynie.