Bases rígidas para plantillas ortopédicas: ¿En qué se diferencia Formlabs?

La Fuse 1+ 30W y el Nylon 11 Powder se prestan especialmente bien a la fabricación de bases rígidas a medida para plantillas ortopédicas. Para saber en qué se diferencia nuestro método de fabricación de otras opciones del sector y confirmar que nuestro material supera las exigencias de un desgaste diario, realizamos una serie de ensayos de propiedades mecánicas. 

Los ensayos externos los llevó a cabo el Centro de Innovación Ortopédica e incluyeron un ensayo de flexión estática en tres puntos, un ensayo de flexión dinámica en tres puntos y un ensayo de flexión Ross. También se realizaron las mismas pruebas con bases de plantillas mecanizadas por CNC a partir de polipropileno y bases de plantllas impresas en 3D con PA 11 utilizando una máquina de fusión multijet (MJF) de HP. Dentro de Formlabs, también pusimos a prueba la durabilidad de nuestras impresiones en ángulo con una serie de ensayos de flexión manual en 180°. 

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Siguiendo las recomendaciones de los profesionales del sector, decidimos realizar ensayos de flexión estática y dinámica en 3 puntos y ensayos de flexión Ross. El Centro de Innovación Ortopédica (OIC) realizó estas pruebas con nuestras muestras, así como en otras dos muestras; PA 11 de HP y polipropileno mecanizado por CNC.

• Los ensayos de flexión estática en tres puntos se realizaron a 60° de flexión (aproximadamente 40 mm de desplazamiento), superando con creces los 20-30° de flexión previstos para un uso normal. Esta prueba proporciona datos sobre la rigidez relativa del arco de la base de plantilla. 

• Los ensayos de flexión dinámica en tres puntos se eligieron para imitar un uso diario intensivo y dar una idea de la durabilidad general de las muestras desplazando repetidamente cada base de plantilla 5 mm. A efectos comparativos, las muestras que no eran de Formlabs se sometieron a hasta 2 millones de ciclos de ensayo (un estándar probado por HP en pruebas anteriores con el OIC). Las muestras de Formlabs se sometieron a hasta 4 millones de ciclos para simular un uso significativamente superior al uso medio a lo largo de un año. 

• El ensayo de flexión Ross se utilizó para demostrar la resistencia a la flexión de la plantilla doblándola 1,5 millones de veces entre 0° y 90°, otro valor que supera con creces el uso previsto. 

Además de las pruebas formales en el OIC, Formlabs realizó ensayos internos de flexión manual hasta 180° en muestras de bases de plantillas impresas en ángulos de 0°-50° respecto al suelo del volumen de impresión. El objetivo de estas pruebas era demostrar que las bases rígidas para plantillas ortopédicas que se imprimen dentro de este intervalo de ángulos recomendado pueden soportar de forma fiable fuerzas muy superiores a las previstas para el uso diario. 

Ninguna plantilla falló al desplazarse 40 mm. La clasificación de mayor a menor flexibilidad es la siguiente: el material de Formlabs, el material de HP y el polipropileno. El hecho de tener la mayor flexibilidad significa que las muestras de Formlabs son las más duraderas de las probadas y las menos propensas a sufrir daños por un uso intensivo. 

Desplazamiento de 40 mm de la muestra de Formlabs.

Todas las muestras sobrevivieron a desplazamientos de 5 mm hasta en 2 millones de ciclos. La muestra de Formlabs sobrevivió a 2 millones de ciclos más (4 millones en total) sin señales de daños, lo que representa una durabilidad que supera con creces las exigencias físicas del desgaste diario en el transcurso de un año, incluso para una persona especialmente activa que da 10 000 pasos al día.

Todas las muestras sobrevivieron a una flexión de 90° más de 1,5 millones de veces. Las muestras de Formlabs demostraron tener una energía de retracción mayor que las muestras de HP, lo que indica que son más cómodas para los pacientes.

Todas las muestras que se imprimieron con una inclinación de entre 0° y 50° respecto al suelo del volumen de impresión sobrevivieron a una flexión hasta los 180° y volver a su posición original, todo ello de forma manual. Estos resultados demuestran la durabilidad de las impresiones realizadas a 50° o menos.

Las muestras expuestas a una humedad del 70 % durante 24 horas antes de los ensayos no se comportaron de forma distinta a las muestras expuestas únicamente al aire ambiental (30-50 % de humedad en nuestro lugar de ensayo). 

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