Rajesh Durbal是一個(gè)普通人，他想要追求成為鐵人三項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員的夢(mèng)想。Rajesh的假肢關(guān)節(jié)花了很多時(shí)間來更換不同的腳部附件。對(duì)于他來說，要想真正有能力去競(jìng)爭(zhēng)，他的過渡期需要盡可能的縮短。從理論上講，新的關(guān)節(jié)可以被安排用來代替。然而，在這種情況下沒有其他關(guān)節(jié)可用，因此需要開發(fā)一種新的設(shè)計(jì)。

傳統(tǒng)方案

傳統(tǒng)上，原始的關(guān)節(jié)需要用卡尺測(cè)量，通過這些測(cè)量數(shù)據(jù)創(chuàng)建一個(gè)CAD模型。該模型將被送到一個(gè)生產(chǎn)車間并制造成一個(gè)原型。如果接頭配合存在問題，則需要重新測(cè)量原始接頭，并重復(fù)整個(gè)過程，直到制作出合適的原型。不斷地對(duì)新接頭進(jìn)行重新測(cè)量、重新設(shè)計(jì)、重新改造和重新制作，需要耗費(fèi)大量的資源和時(shí)間，而且在加工接頭時(shí)也是如此。

中顯方案

利用三維掃描技術(shù)快速準(zhǔn)確地收集復(fù)雜人體幾何數(shù)據(jù)。Rajesh的關(guān)節(jié)被掃描進(jìn)VXelements軟件。捕獲的數(shù)據(jù)直接輸出為三角形網(wǎng)格STL文件。然后將該網(wǎng)格導(dǎo)入Geomagic Design X逆向工程軟件中，作為生成零件CAD模型的參照數(shù)據(jù)。在掃描數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上繪制橫斷面草圖，并通過拉伸、回轉(zhuǎn)、掃掠等傳統(tǒng)建模方法生成實(shí)體。Design X還允許將終的模型與原始掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以確保與原始部件的準(zhǔn)確性，從而確保新的連接附件能夠舒適、安全地安裝在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的新型快速連接接頭上。然而，我們并沒有把新的CAD模型送到機(jī)器車間，而是使用3D SYSTEMS 3D打印機(jī)進(jìn)行3D打印，這為Rajesh節(jié)省了幾個(gè)小時(shí)時(shí)間成本和數(shù)百美元制造成本。一旦我們的原型試制通過，CAD模型被送到機(jī)加車間進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)。

方案優(yōu)勢(shì)

通過三維掃描進(jìn)行逆向工程，終得到比傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和手工建模方法更的零件。這對(duì)于由復(fù)雜的輪廓表面組成的醫(yī)療組件來說尤其如此，這些表面幾乎不可能用手測(cè)量。通過一個(gè)更的測(cè)量數(shù)據(jù)模型可以設(shè)計(jì)出一個(gè)更的連接部件，在安裝時(shí)更容易匹配原型，從而縮短了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期。

與傳統(tǒng)加工相比，3D打印的快速原型制作要*得多，因?yàn)榇蛴∫粋€(gè)部件所需的時(shí)間要少很多多，同時(shí)不用考慮復(fù)雜結(jié)構(gòu)加工工藝問題，而且材料成本要便宜得多。這確保了3D打印產(chǎn)品比傳統(tǒng)制造加工更快速的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)制造成本及時(shí)間成本也大幅度降低。