Semelles orthopédiques rigides : comment Formlabs se compare-t-il aux autres fabricants ?

La Fuse 1+ 30W et Nylon 11 Powder sont parfaites pour fabriquer l'enveloppe rigide personnalisée des semelles orthopédiques. Afin de comparer notre méthode de fabrication à d'autres et de confirmer que notre matériau résiste bien à l'usure, nous avons effectué une série de tests de propriétés mécaniques. 

Les tests externes ont été effectués par le Orthopaedic Innovation Centre et comprenaient un test de flexion statique en 3 points, un test de flexion dynamique en 3 points et un test de flexion Ross. Les mêmes tests ont été effectués sur des enveloppes en polypropylène usiné et sur des enveloppes imprimées en 3D avec du PA 11 sur une imprimante MJF (Multi-Jet Fusion) de HP. Nous avons également testé en interne la durabilité de nos pièces en effectuant une série de tests manuels de flexion à 180°. 

Lisez la suite pour obtenir un aperçu rapide des tests et des résultats et téléchargez notre livre blanc sur l'analyse des performances mécaniques pour obtenir les résultats détaillés.

Suivant les recommandations de professionnels du secteur, nous avons décidé d'effectuer des tests de flexion statique et dynamique en 3 points, ainsi que des essais de flexion Ross. L'Orthopaedic Innovation Centre (OIC) a effectué ces tests sur nos échantillons, ainsi que sur deux autres échantillons : un échantillon en PA 11 de HP et un autre en polypropylène usiné.

• L'essai de flexion statique en 3 points a été mené jusqu'à 60° de flexion (environ 40 mm de déplacement), ce qui dépasse largement les 20 à 30° de flexion attendus dans le cadre d'une utilisation normale. Ce test fournit des données sur la rigidité relative de l'arceau de la semelle intérieure. 

• Le test de flexion dynamique en 3 points a été choisi pour reproduire une usure intensive et tester la durabilité globale en déplaçant de manière répétée chaque enveloppe de semelle de 5 mm. À des fins de comparaison, les échantillons ne venant pas de Formlabs ont été testés jusqu'à 2 millions de cycles (une norme testée par HP lors de tests antérieurs avec l'OIC). Les échantillons Formlabs ont été testés jusqu'à 4 millions de cycles afin de simuler une utilisation nettement supérieure à la moyenne sur une année. 

• Le test de flexion Ross a été utilisé pour démontrer l'endurance à la flexion. La semelle a été pliée 1,5 million de fois entre 0° et 90°, ce qui dépasse de loin l'utilisation prévue.

En plus des tests formels effectués à l'OIC, Formlabs a réalisé des tests de flexion en interne. Nous avons pris des échantillons d'enveloppes de semelles imprimées à des angles allant de 0° à 50° et les avons pliées manuellement jusqu'à 180°. Ce test visait à démontrer que les enveloppes rigides imprimées dans la gamme d'angles recommandée peuvent résister de manière fiable à des forces bien plus importantes que celles attendues dans le cadre d'une utilisation quotidienne. 

Aucune semelle n'a cédé après un déplacement de 40 mm. Le classement du plus flexible au moins flexible est le suivant : Formlabs, HP et le polypropylène. Étant les plus flexibles, les échantillons Formlabs sont les plus durables de ceux testés et les moins susceptibles d'être endommagés par une utilisation intensive. 

Déplacement de 40 mm de l'échantillon Formlabs.

Tous les échantillons ont résisté à un déplacement de 5 mm et à 2 millions de cycles. L'échantillon Formlabs a résisté à 2 millions de cycles supplémentaires (4 millions au total) sans aucun signe de dommage, ce qui représente une durabilité dépassant de loin les exigences d'une usure quotidienne sur une période d'un an, même pour une personne particulièrement active faisant 10 000 pas par jour.

Tous les échantillons ont résisté à une flexion de 90° plus de 1,5 million de fois. Les échantillons Formlabs ont montré un retour élastique plus important que les échantillons HP, ce qui indique un plus grand confort pour le patient.

Tous les échantillons imprimés à moins de 0° – 50° du bas de la chambre de fabrication ont résisté à une flexion manuelle de 180° dans les deux sens. Ces résultats démontrent la durabilité des pièces imprimées à 50° ou moins.

Les échantillons exposés à une humidité de 70 % pendant les 24 heures précédant le test n'ont pas donné de résultats différents de ceux des échantillons exposés uniquement à l'air ambiant (30 – 50 % sur notre site de test). 

Téléchargez notre livre blanc sur l'analyse des performances mécaniques pour obtenir les résultats détaillés ou contactez nos experts en impression 3D médicale si vous avez des questions sur l'impression 3D de semelles intérieures avec les produits Formlabs.