News Mercredi 2 mars 2022 - 10:03

La fabrication de prothèses partielles de main

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Fondée par des chercheurs du Biomechatronics Development Laboratory de l'université du Colorado, Point Designs est spécialisée dans la conception de prothèses de main. L’entreprise américaine a su tirer profit de la fabrication additive pour lancer un dispositif médical innovant de classe I, le Point Digit 2.0. Mais elle a également profité des avantages offerts par l’impression 3D pour résoudre ses problèmes d’approvisionnement. Présentation !

Point Designs conçoit des systèmes de doigts artificiels performants en utilisant les conceptions cliniques et mécaniques, mais aussi la fabrication additive. Grâce à cette dernière, l’entreprise médicale a transformé sa chaîne de fabrication et résolu ses problèmes d'approvisionnement. Grâce à l’impression 3D, elle est passée de l'acier au titane en six mois seulement. Elle a ainsi gagné en efficacité au niveau du flux de travail et obtenu de précieuses connaissances qui lui ont permis de faire évoluer son portefeuille. « Depuis que nous travaillons avec 3D Systems, nous avons vraiment affiné notre protocole de conception en interne. 3D Systems a apporté une nouvelle perspective et de nouvelles connaissances sur l'optimisation de nos conceptions en vue d'une impression 3D en grande quantité, l'amélioration des méthodes de post-traitement et l'obtention d'un meilleur rendement à partir de chaque plaque d'impression de composants de haute précision », a déclaré Levin Sliker, cofondateur et PDG de Point Designs

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impression 3D titane protheses medical main

3D Systems et Point Designs ont élaboré ensemble une nouvelle stratégie afin d'imprimer plus de pièces en un seul job.

Une association pour rentabiliser la fabrication additive de prothèses

Dès l’origine de la solution Point Digit, la société Point Designs a envisagé de recourir aux technologies de fabrication additive. La découverte puis l’utilisation de la fusion laser sur lit de poudre a permis de concevoir des formes organiques, des structures semi-creuses et des assemblages en place. Le procédé SLM a permis d'obtenir différents types de caractéristiques et de concevoir des pièces spécifiquement adaptées à leur fonction, avec un poids réduit et un assemblage minimal.

À mesure que la solution se développait, l’entreprise américaine a réalisé la nécessité d’un partenariat avec un expert de la fabrication additive métal – une entreprise ayant des savoir-faire dans la fabrication de dispositifs médicaux et dans l'impression reproductible en titane –, pour l'aider à profiter au maximum des avantages de la fabrication additive, mais aussi à augmenter ses capacités de production. Point Designs s’est ainsi tourné vers 3D Systems.

De nombreux avantages pour les porteurs de prothèses

Lorsque Point Designs s’est mis à la recherche d'un partenaire de fabrication, sa première préoccupation a été ses capacités de production, notamment pour fabriquer des pièces en titane. Ce nouveau matériau permettait la réduction du poids de la prothèse d’environ 30 %. « Le passage au titane semble beaucoup plus léger et naturel », a déclaréJeff Soelberg, porteur une prothèse de main partielle Point Designs. Outre la réduction du poids, le matériau et la conception de ces dispositifs ont fait l'objet de très nombreux commentaires positifs de la part des utilisateurs finaux. Ces derniers allient solidité, durabilité et facilité de lavage. Les utilisateurs peuvent les porter dans n'importe quel environnement où ils utiliseraient leurs propres doigts. Jeff Soelberg a ajouté qu'avec un peu d'entraînement, il peut à nouveau réaliser 95 % des activités qu'il effectuait avant son accident.

La solution Point Digit 2.0 en titane est imprimée à l'aide de la technologie d'impression directe en métal (DMP) de 3D Systems et du matériau LaserForm Ti Gr23 (A). Ceux-ci présentent de bons niveaux d'oxygène (< 25 ppm) et une atmosphère d'impression inerte, garantissant des pièces robustes et précises, avec une pureté chimique et une répétabilité élevées. En utilisant le même ensemble de données numériques pour chaque pièce, les machines de 3D Systems permettent d'augmenter la production en obtenant le même résultat sur toutes les machines DMP, sans décalage global.

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Dès que Point Designs reçoit les pièces imprimées par 3D Systems, celles-ci sont assemblées à l'aide d'une combinaison de composants standard et personnalisés.

Assemblage réduit et fin des ruptures de stock

Point Designs et 3D Systems collaborent sur quatre produits, chacun comportant plusieurs composants imprimés en 3D et disponibles dans plusieurs tailles pour un total de 17 références et 107 composants uniques. Dès que Point Designs reçoit les pièces imprimées par 3D Systems, celles-ci sont assemblées à l'aide d'une combinaison de composants standard et personnalisés. Après l'assemblage, Point Designs livre ses produits à un prothésiste qui crée une emboîture de prothèse personnalisée pour chaque utilisateur.

L'une des principales pièces réalisées par fabrication additive est une charnière active imprimée en tant qu'assemblage en place. Celle-ci permet la rotation pour offrir un mouvement plus naturel. Selon M. Sliker, la possibilité d'imprimer cet assemblage est un avantage incroyable, car les composants de la charnière sont non seulement petits, mais aussi internes. « Il serait difficile, voire impossible, de les assembler d'une autre manière », a expliqué M. Sliker. « Non seulement cela prendrait du temps, mais il faudrait aussi faire attention à ne pas perdre certaines pièces vraiment minuscules. Tout imprimer en place avec une charnière active simplifie vraiment l'assemblage et la fabrication. »

Quant à son problème d'approvisionnement, Griffin Drye, spécialiste du développement commercial chez Point Designs, explique que Point Designs a établi une cadence de production fiable et qu’elle n'a plus connu de produits en rupture de stock. Suite au lancement réussi de Point Digit 2.0, un dispositif médical de classe I, Point Designs étudie maintenant de nombreux autres modèles de prothèses qui pourraient tirer parti du savoir-faire de 3D Systems.

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