3D-gedruckte Multimaterial-Einlagen mit ABS und Silikon

Der 3D-Druck hat Menschen, die an Fuß-, Gelenks- und Rückenproblemen leiden, die durch Stehen oder Gehen entstehen können, neue Möglichkeiten eröffnet. Einlegesohlen können einen großen Unterschied machen, nicht nur beim Tragekomfort, sondern auch bei chronischen Beschwerden. Typische im Laden gekaufte Einlegesohlen reichen jedoch möglicherweise nicht aus, um Haltungsprobleme und Gehschwierigkeiten zu korrigieren. Deshalb hat der 3D-Druck einen solchen Unterschied gemacht.

Unternehmen verwenden jetzt 3D-Scanner, um Daten über die Füße einzelner Kunden oder Patienten zu erfassen, und diese Daten werden für den 3D-Druck maßgeschneiderter Einlagen verwendet, die der genauen Anatomie und den Bedürfnissen der Kunden oder Patienten entsprechen.

Die Autorin Mihaela Ioana Baritz von der Transilvania-Universität in Brasov diskutiert in einem Artikel mit dem Titel „RESEARCHES ON USING ABS COMPOSITE AND SILICONE TO BUILD INSOLES BY 3D PRINTING“ über die Herstellung spezialisierter Einlagen für Patienten mit Diabetes mellitus (DM). Schätzungsweise 25% der DM-Patienten entwickeln Fußprobleme. Etwa 20% der Patienten, die aufgrund von Fußproblemen ins Krankenhaus kommen, werden dann aufgenommen.

“Studien haben gezeigt, dass Komplikationen bei DM, wie z. B. Veränderungen der knöchernen Strukturen, eingeschränkte Gelenkbeweglichkeit, Kallusbildung und arterielle Arterienerkrankungen, lokal erhöhten Plantardruck verursachen können”, erklärt Baritz. „Die wiederholte Anwendung derartiger hoher Drücke macht den Fuß anfälliger für die Entwicklung von Geschwüren. Daher ist eine medizinische Intervention durch medizinische Substanzen für den Patienten von Vorteil und ist eine Methode zur Beurteilung sowohl der Entwicklung der Pathologie als auch eine Methode zur Verbesserung der Funktionsparameter der Haltung oder des Gehzyklus.“

Die Plantarfasziitis ist ein weiteres häufiges Problem, nicht unbedingt bei Diabetikern, sondern in der breiten Öffentlichkeit, insbesondere bei aktiveren Menschen. Die Krankheit tritt jedes Jahr bei etwa zwei Millionen Amerikanern auf. Einlegesohlen können auch bei diesem Zustand helfen. Baritz beschreibt einen experimentellen Aufbau, bei dem die Plantaroberfläche gescannt wird, um ein 3D-Modell einer Einlegesohle zu erstellen. Die Einlegesohlen wurden dann in einem steifen Material (ABS) mit 3D-Druck gedruckt, wobei weiche Silikonoberflächen auf der Innensohlenoberfläche hafteten und die Möglichkeit bestand, die Dynamik während des Gehens dank der darin angebrachten Kraftsensoren zu erfassen.

“In diesem Experiment wurde die Druckkraft der Plantarfläche des linken / rechten Fußes auf den Boden in der Situation betont, in der die Person Schuhe trägt, die nicht für die anthropometrischen Abmessungen geeignet sind”, schließt Baritz. „Außerdem wurde im zweiten Teil des Experiments die Bewertung der Druckkraft auf den Boden gleichzeitig mit Hilfe der im entsprechenden Schuh angebrachten sensorischen Einlegesohlen ermittelt, wodurch die erhaltenen Werte eine Ähnlichkeit der Messungen zeigten. Darüber hinaus hat es die 3D-Drucktechnologie zur Herstellung starrer Einlagen ermöglicht, eine personalisierte Form eines Plantar-Trägerkomposites mit Silikonmaterial zu erhalten. Diese Form führt zu einem viel besseren Haltungskomfort des Motivs und ermöglicht schnelle Aufnahmen mit einem tragbaren System.“