Wypro und der Einsatz von 3D-Technologien bei der Entwicklung von Einlegesohlen

Der Einsatz des 3D-Drucks in der Medizin öffnet die Tür für die Entwicklung neuer und innovativer Anwendungen. Der Hauptvorteil dieser Technologie ist die Möglichkeit, maßgeschneiderte Lösungen anzubieten, die an die Bedürfnisse jedes einzelnen Patienten angepasst sind. Dies ist besonders im Bereich der Orthopädie interessant, wo wir eine zunehmende Umsetzung der additiven Fertigung und des 3D-Scannens für die Entwicklung einzigartiger orthopädischer Einlagen und Lösungen beobachten. Eines dieser Unternehmen, die in diesem Bereich tätig sind, ist Wypro aus Spanien. Wir haben das Team interviewt, um mehr über seine Tätigkeit und den Einsatz von 3D-Technologien zu erfahren.

3DN: Können Sie sich selbst vorstellen und uns etwas über Ihre Beziehung zu 3D-Technologien erzählen?

Dr. Pablo Marín

Ich bin Dr. Pablo Marín, Podologe mit Spezialisierung auf Biomechanik und CEO von Wypro, zusammen mit Jorge Granell, Maschinenbauingenieur mit Spezialisierung auf 3D-Technologie, Mitbegründer von Wypro 3D Medical. 2019 haben wir ein junges, multidisziplinäres Team aus einem Maschinenbauingenieur, einem Biomedizintechniker, einem Arzt, zwei Podologen und einem Orthopädietechniker gebildet und damit eine der ersten 3D-Design- und Druckeinheiten mit eigener Technologieentwicklung im Bereich der Orthopädie und Podologie in Spanien an der Costa del Sol geschaffen.

Die Idee zu Wypro entstand an dem Tag, an dem Jorge Granell, ehemaliger Schlittschuhläufer der Nationalmannschaft, die Praxis von Dr. Pablo Marín aufsuchte, der bei einer seiner regelmäßigen Untersuchungen feststellte, dass es notwendig war, orthopädische Einlegesohlen zu entwickeln, die präzise genug waren, um die gesamte Sprungkraft zu absorbieren und den Druck auf die Fußsohle mit einer variablen Dichte und auf einer so kleinen Fläche wie dem Schlittschuh zu verteilen. Aufgrund ihrer Leidenschaft für Technik und Forschung begannen die beiden, das gesamte Team zu rekrutieren, und das Abenteuer begann.

3DN: Was ist Wypro und wie ist die Idee zur Gründung des Unternehmens entstanden?

Wypro 3D Medical ist ein Unternehmen aus Málaga, das im Bereich der Biomedizin und des Ingenieurwesens tätig ist und sich auf die Entwicklung und Herstellung von orthopädischen Einlagen mit 3D-Technologie spezialisiert hat. Zu diesem Zweck haben wir eine eigene Konstruktionssoftware auf der Basis von Rhinoceros und mit automatisierten Elementen unter Verwendung von Grasshopper entwickelt. Eine der Neuerungen, die wir dem Sektor anbieten, ist das System der variablen Dichte nach Punkten, das auf den Daten der Plattformen für den Fußdruck basiert. Mit Hilfe von Finite-Elemente-Berechnungen und nur mit dem von diesen Plattformen angebotenen Kolorimetrie-Bericht erkennt unser Skript die Farbunterschiede und wendet automatisch eine spezifische Dichte an, die den dynamischen Merkmalen des Fußabdrucks eines jeden Benutzers entspricht. Auf diese Weise erreichen wir eine spezifische elastische Reaktion für jeden Benutzer und haben die Möglichkeit, spezifische Protokolle für Sportler oder Pathologien anzuwenden, die verschiedene Reaktionsmöglichkeiten bieten (z. B. mehr Vortrieb in bestimmten Phasen des Gehens oder ein größerer dynamischer Bereich für Sportarten wie Paddeltennis oder Leichtathletik).

Wypro nutzt 3D-Technologien zur Herstellung orthopädischer Einlagen.

3DN: Was ist der Wypro 3D Scan und welche Vorteile bietet er?

Der Wypro 3D Scan ist ein 3D-Laserscanner für den Podologie- und Orthopädiesektor, den wir 2017 entwickelt haben. Wir befanden uns in einem Sektor, in dem traditionelle, mehr als 50 Jahre alte Methoden mit Schaumstoff und Gips für die Fußvermessung verwendet wurden. Heute können wir in weniger als 1,5 Sekunden eine Datei mit allen Maßen und Strukturen des Fußes in Form eines Netzes mit 350.000 Punkten erhalten, das sich automatisch mit unserer Cloud-Design-Plattform verbindet und die Dateien von überall auf der Welt hochlädt.

Der große Vorteil für den Fachmann besteht darin, dass er den Fuß korrigieren und in eine neutrale Position bringen kann, bevor er ihn scannt, und zwar unter kontrollierter Belastung, was ein Schlüsselfaktor ist, da es nicht dasselbe ist, einen Abdruck des Fußes mit dem Gewicht des Körpers (realitätsnäher) zu nehmen als ohne.

Anschließend kann das Ingenieurteam den Scan konstruktiv modifizieren, denn bei vielen Füßen, wie z. B. starren Plattfüßen, ist es aufgrund ihrer eigenen zusammengesunkenen Anatomie schwierig, die Technik zur Korrektur des Plantargewölbes durchzuführen. Bei herkömmlichen Techniken müssten wir stundenlang arbeiten, um den positiven Gipsabdruck durch Polieren und nach Augenmaß zu korrigieren. Und was passiert, wenn der Abdruck verloren geht oder der Patient nach einigen Jahren eine genaue Kopie der Behandlung benötigt? Mit unserer Lösung können wir Kunden in der ganzen Welt exakte Nachbildungen anbieten.

Zum Anpassen der Vorlagen verwenden Sie Ihren Wypro 3D Scan.

Wir befinden uns derzeit in der Implementierungsphase mit einigen Pilotkunden unserer neuen Scanning-App für IOs und Android, in der wir die Vorteile der neuen Apple-Lidar-Sensoren zusammen mit der Videogrammetrie für andere Handys und Geräte nutzen. Mit der Kamera eines beliebigen mobilen Geräts können wir die Füße der Patienten scannen.

3DN: Welches 3D-Druckverfahren verwenden Sie für die Entwicklung von Einlegesohlen?

Nach dem Testen verschiedener 3D-Drucktechnologien haben wir uns schließlich für das Selektive Lasersintern (SLS) entschieden. Mit diesem Druckverfahren haben wir die perfekte Balance zwischen Druckgeschwindigkeit und Präzision gefunden. Das Angebot von 100% soliden Teilen, die den mechanischen Belastungen des Fußes (Gewicht, Verformung und Ermüdung) standhalten, war eine der Grundvoraussetzungen für die Wahl.

Das Material wird mit einem Niederleistungslaser aufgeschmolzen, so dass Teile entstehen, die denen aus dem Spritzguss sehr ähnlich sind und eine sehr gute Oberflächenqualität aufweisen. Wir arbeiten derzeit mit PA12 als Hauptmaterial, das uns die perfekte Balance zwischen der Flexibilität, die der Benutzer verlangt, damit die Einlagen bequem sind, und der Steifigkeit, die notwendig ist, um eine gute Korrektur der Biomechanik des Fußes durchzuführen, bietet.

3DN: Wie sehen Sie die Zukunft des 3D-Drucks in diesem Bereich?

Der 3D-Druck ist, wie auch in anderen Bereichen, einer der revolutionärsten Fortschritte der letzten Jahre: Er hat es geschafft, die Lieferzeiten für Einlagen zu verkürzen, und in Kombination mit einer maßgeschneiderten Software für das Design von Fußbettungen wird eine mikrometergenaue Anpassung an den Fuß des Benutzers erreicht. In den letzten Jahren hat der 3D-Druck auf industrieller Ebene dank Open-Source-Druckern und neuen Entwicklungen bei verschiedenen Materialien begonnen, sich für Start-ups und kleine Unternehmen zu demokratisieren, die kein großes Kapital in den Erwerb dieser Art von Maschinen für Rapid Prototyping und Kleinserien investieren konnten.

Dank des Fußscanners können individuelle Einlagen entworfen werden.

Wypro befindet sich derzeit in einer Forschungs- und Entwicklungsphase mit mehreren verschiedenen Linien. Zum einen die Entwicklung neuer spezifischer Materialien für die Herstellung von orthopädischen Einlagen. In Zusammenarbeit mit einem multinationalen Unternehmen entwickeln wir ein Harz mit mechanischen Eigenschaften, die zwischen Polypropylen und TPU liegen. Auf der anderen Seite beginnen wir mit der Implementierung von Automatismen, die maschinelles Lernen nutzen, um Behandlungen und biomechanische Einlagendesigns auf der Grundlage der vom Patienten vorgestellten Pathologien und des vom Fachmann gesendeten Bestellformulars vorherzusagen und so die Designzeit zu verkürzen und die Lieferzeiten zu verkürzen, was für medizinische Behandlungen von entscheidender Bedeutung ist.

Die biomechanischen Einlagen haben sich in den letzten Jahren stark weiterentwickelt, die Anpassungszeiten sind minimal und die Lebensqualität unserer Patienten verbessert sich exponentiell durch den Einsatz der medizinischen 3D-Einlagen von Wypro, die eine Designtechnologie mit finiten Elementen, Lasersintern und Vorhersagesystemen verwenden. Dadurch werden sehr kurze Anpassungszeiten erreicht und es kann an jede Art von Schuhwerk angepasst werden.

Die 3D-Drucktechnologie hat viele unbekannte Anwendungen, wie z. B. das Design von Behandlungen für die Podologie. Wir haben jedoch nur die Spitze des Eisbergs entdeckt, der 3D-Druck hat noch einen langen Weg vor sich und viele Entwicklungen, von denen wir noch nichts wissen. Wir können diese vielseitige und effektive Technologie für die Produktion und das Prototyping in verschiedenen Bereichen weiter nutzen und die Lebensqualität der Menschen weiter verbessern.

3DN: Irgendwelche letzten Worte für unsere Leserschaft?

Wir sind ein multidisziplinäres und junges Team, wir schließen unsere Grenzen nicht, um zu expandieren und neue Kooperationsbeziehungen mit Unternehmen zu knüpfen und neue Talente in das Team aufzunehmen. Wenn Sie der Meinung sind, dass wir mit Ihnen zusammenarbeiten oder Ihnen helfen können, zögern Sie nicht, unsere Website zu konsultieren, HIER.

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*Titelbildnachweis: Wypro