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超柔性材料3D打印鞋垫鞋底、义肢内衬套,华越智造开创新应用

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发表于 2019-8-14 10:17:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
2019年8月13日,南极熊了解到,继去年突破了FDM 3D超柔性材料的技术瓶颈之后,出自华南理工大学的技术团队不遗余力地在寻找落地应用,成立了华越智造科技有限公司,并将主要应用目标瞄准定制鞋垫/定制鞋底及义肢两大领域。
华越智造的超柔性材料3D技术,已受到运动鞋品牌厂商、定制皮鞋品牌厂商、康复器械厂商的广泛关注。
超柔性材料FDM 3D的技术优势

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超柔性材料3D技术在定制鞋垫鞋底中的应用
华越智造的超柔性材料3D技术可使用FDM 桌面级设备。FDM技术原理简单易用,操作人员只需经过简单培训即可上岗操作,启动成本低,材料选择范围广,适用多数的非结晶和半结晶热塑性材料,可以覆盖数量从几双至几百万双的定制鞋/定制鞋垫制造。
FDM技术可选择材料,热塑性弹性体是一大类别,如TPU、EVA、TPE、TPEE、TPA,都已经在制鞋工业中经过充分验证并广泛应用,大大降低了鞋业用户的研发试错成本,还包括各种配套辅助产品的研发试错成本。
超柔性材料FDM的定制鞋垫/鞋底/鞋底模块,质感上与传统的发泡鞋中底相似,既有强韧性,又具备卓越的缓震性能和回弹性能。

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△鞋垫局部细节

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△鞋底模块局部细节

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△鞋垫整体效果

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△鞋垫底部镂空透气结构特征
市场需求容量

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据智研咨询的研究数据表明,2017年国内定制鞋的数量达到2320万,产值超过200亿人民币,且近几年增长的幅度较大。随之生活水平的提高,人们对足部健康越来越重视,一双合脚、舒适、健康并具有良好外观设计的鞋,逐渐成为了人们追求的消费目标,尤其对于扁平足、高弓足和糖尿病人群来说尤为重要,“定制”、“个性化”出现频率越来越高。
超柔性材料3D技术可用于定制鞋垫/鞋底、矫形鞋垫/矫形鞋。传统的矫形鞋垫往往比较硬,消费者穿着初期会感觉很大的不适。超柔性材料3D为矫形鞋垫/矫形鞋提供了一种新的方式,的硬度从软到硬可调可控,这样可以为矫形鞋垫/矫形鞋消费者提供由“中等硬度→中等偏高硬度→较高硬度”的逐步过渡过程,类似牙科隐形牙套逐步矫正的过程,让消费者更容易适应。
超柔性材料3D技术在义肢中的应用
超柔性材料3D技术在义肢中的应用,这里具体的是下肢义肢接受腔内衬套的应用。
接受腔是下肢义肢最关键的部件,接受腔与残肢接触,容纳残肢,支撑身体重量,并在站立和运动的过程中将相关的力传递到义肢远端部位。下肢义肢接受腔由两部分组成:柔性的内衬套及硬质的壳体,柔性内衬套装配在硬质壳体中。接受腔的制作水平往往体现了矫形师/义肢制作技师的技术水平。
传统的义肢内衬套,通常有两种技术方式,三种材质:

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义肢行业的制作技师,一直致力于寻找新的义肢制作技术,以达到降低劳动强度、改善劳动环境、降低经验依赖、减少技师手工制作时间的目的,而数字化技术结合增材制造是比较理想的解决方案,三维扫描 计算机建模仿真 3D,还可以做到产品可溯源、可复制的优势。
接受腔壳体采用3D方式,行业中已有不少公司做出尝试并取得了良好进展,媒体上也常有此类报道;内衬套方面,则尚未有采用3D制造的报道。而内衬套的3D,恰恰是在整个义肢数字化制造流程中承上启下的重要环节,简言之,完成了内衬套的3D,即可构建义肢数字化制造的完整技术链,充分发挥数字化设计 制造的高自由度的优势。
华越智造在义肢接受腔内衬套3D方面率先做出了尝试:利用超柔性材料3D技术制造小腿义肢接受腔内衬套;使用亲肤性能优异的TPU材料,采用透气性良好的镂空式填充结构,保证透气效果的同时实现轻量化,而使用低硬度的TPU材料,保证了内衬套的柔性和高回弹性。目前志愿者初步测试反馈效果良好,舒适、透气、步态良好。

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根据中国残疾人联合会发布的《2018年残疾人事业发展统计公报》显示,2018年国内肢体残疾人数量达到592.3万;另据互联网搜索的数据显示,2008年国内截肢人数226万,其中约七成为下肢截肢。
在此,华越智造希望通过“南极熊3D”平台,诚邀有兴趣、有意向的康复器械、义肢厂商,一起进一步深入研发,探索新型的义肢设计制造技术,让新型的义肢制造技术早日造福残疾人群。他们已经定了两个“小目标”:

①成为高性能/低成本 定制鞋垫/定制鞋底 的制造技术专业服务商,为行业客户提供技术授权、技术合作和加工服务;

②成为数字化制造义肢技术链上的重要的一环,与行业同仁一道革新义肢的制造技术,让创新技术造福人群。

在知识产权方面,华越智造已申请多项专利,部分专利已获得授权,初步的形成了3D技术 应用的布局模式。
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