Robotyczna ręka 3D wykonana w technologii druku 3D HP Multi Jet Fusion

Włoska firma Prensilia produkuje protezy dłoni dla firm specjalizujących się w urządzeniach protetycznych oraz badaniach naukowych. Wraz z Elastico Disegno – firmą doradczą w zakresie projektowania i innowacji, postawiła sobie za cel opracowanie i wprowadzenie na rynek nowej, funkcjonalnej dłoni robotycznej o lekkiej, a jednocześnie solidnej konstrukcji oraz estetycznym designie. Elastico Disegno pomogło Prensilii w pełni wykorzystać technologię druku 3D w postaci Multi Jet Fusion firmy HP, co przyspieszyło rozwój produktu.

W 2012 roku Prensilia postawiła sobie za cel stworzenie robotycznej ręki, która byłaby lekka, wysoce funkcjonalna, atrakcyjna pod względem estetycznym oraz na tyle solidna, aby chronić wewnętrzne elementy mechaniczne i elektroniczne urządzenia. Wszystko to z zachowaniem minimalnych kosztów produkcji małoseryjnej. Takie wyzwanie obligowało Elastico Disegno do pokonania ograniczeń związanych z tradycyjnymi metodami produkcji oraz technologiami druku 3D opartymi na filamentach.

Stworzenie kształtu dłoni oraz jej wewnętrznego mechanizmu wymagało użycia zaawansowanego oprogramowania CAD w postaci PTC Creo. Dzięki temu udało się zaprojektować części mechaniczne i anatomiczne w jednym środowisku, co przyspieszyło rozwój produktu i zminimalizowało liczbę niezbędnych komponentów. W rezultacie powstały części anatomiczne, które są wystarczająco mocne, aby chronić wewnętrzny mechanizm.

Robotyczna dłoń o nazwie Mia posiada tytanowe czujniki wszczepione w implant transradialny pomiędzy łokciem a nadgarstkiem. Kable i elektrody, które łączą mięśnie i nerwy przechodzą przez dwie kości przedramienia: łokciową i promieniową, zwracając informacje przechwyconą przez palce i wzmacniając ruch. Funkcje modelowania freestyle dostępne w PTC Creo umożliwiły łatwe zaprojektowanie części anatomicznej, zapewniając odpowiedni kształt i proporcje odpowiadające ludzkiej dłoni oraz spójność od koncepcji poprzez projekt do produktu końcowego.

Ze względu na złożoność większości części robotycznej dłoni, Prensilia i Elastico Disegno uznały, że produkcja przyrostowa jest jedyną realną i opłacalną metodą wytwórczą dla tego projektu. Zewnętrzne pokrywy dłoni i palców zostały wykonane w technologii HP Multi Jet Fusion z wykorzystaniem materiału HP 3D High Reusability PA 12. Materiał ten łączy w sobie wytrzymałość oraz estetykę pożądaną przez Prensilia. Komponenty te obejmują części, które są narażone na zużycie, zwłaszcza guziki i zatrzaski. Miękkie części opuszków palców Mii zostały wykonane z silikonowych form, które również zostały wyprodukowane przez drukarki 3D Multi Jet Fusion i z materiału termoplastycznego HP 3D HR PA 12.

Według Prensilia zastąpienie metalowych form plastikowymi pozwoliło firmie obniżyć koszty inwestycji i czas produkcji bez negatywnego wpływu na wydajności i wykończenie powierzchni. W 2019 roku Mia otrzymała Red Dot Award – międzynarodową nagrodę product design w zakresie projektowania, która corocznie przyznawana jest produktom o wyjątkowej jakości wzornictwa.

„Kiedy po raz pierwszy wypróbowaliśmy Mię na pacjencie, reakcja była jedna: Jaka lekka!” – powiedział Marco Controzzi, założyciel Prensilia. „Osiągnęliśmy pożądany poziom wytrzymałości dzięki ulepszeniu wewnętrznej mechaniki oraz zewnętrznej obudowie wyprodukowanej w technologii HP Multi Jet Fusion. Pozwoliło to na połączenie sztywności i estetycznego wykończenia powierzchni”. Controzzi postrzega również zdolność do szybkiej iteracji jako główną zaletę technologii HP Multi Jet Fusion. „Bardzo ważną zaletą druku 3D dla produktów z pogranicza technologicznego, takich jak nasze, jest możliwość oferowania klientom zaktualizowanych wersji” – powiedział Controzzi.

Przedsiębiorstwa zainteresowane przetestowaniem lub zakupem technologii druku 3D HP Multi Jet Fusion zachęcamy do kontaktu z firmą Integart Sp. z o.o.

Źródło: www.drukarki3dhp.pl
Zdjęcia: www.drukarki3dhp.pl