การผลิตเครื่องมือผ่าตัดต้นแบบโดยใช้เครื่องพิมพ์โลหะ 3D และเครื่องพิมพ์คอมโพสิต

งาน
Shukla Medical บริษัทในเครือของผู้ผลิตยานอวกาศ S.S. White Technologies เราออกแบบและผลิตเครื่องมือถอดรากฟันเทียมเกี่ยวกับศัลยกรรมกระดูก เช่น Xtract-All® Spine Universal Spinal Implant Removal System (ดูภาพด้านบน)
ผลิตภัณฑ์ของ Shukla ถูกใช้โดยศัลยแพทย์ทั่วโลกในการกำจัดรากฟันเทียมอย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ทำลายกระดูกของผู้ป่วย แม้ว่าเครื่องมือถอดรากฟันเทียมแบบออร์โธปิดิกส์จะซับซ้อนและต้องใช้เวลามากในการใช้งาน เครื่องมืออเนกประสงค์ของ Shukl ได้รับการยกย่องอย่างสูงในอุตสาหกรรมในด้านการออกแบบที่เรียบง่ายและใช้งานง่าย
ผลิตภัณฑ์ของ Shukla ออกแบบมาสำหรับนักศัลยกรรมกระดูกและมีคุณสมบัติที่ช่วยประหยัดเวลา Zack Sweitzer ผู้จัดการฝ่ายพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ Shukla กล่าวว่า: “การประหยัดเวลาเป็นสิ่งสำคัญมาก การกำจัดรากฟันเทียมอาจมีราคาตั้งแต่ 35 ถึง 100 เหรียญขึ้นไป ขึ้นอยู่กับโรงพยาบาลและขั้นตอนการผ่าตัด เครื่องมือของ Shukla เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ศัลยแพทย์รากฟันเทียมจำเป็นต้องสร้างและทดสอบต้นแบบอย่างรวดเร็วเพื่อดูรูปร่างและความพอดีก่อน สามารถผลิตได้ Shukla เริ่มแรกใช้ CNC เพื่อสร้างต้นแบบ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากระยะเวลารอคอยนานมาก การลองผิดลองถูกซ้ำ ๆ โดยใช้ต้นแบบนั้นล่าช้ามาก และมีปัญหาที่ไม่สามารถนำผลิตภัณฑ์ไปยัง ตลาดได้อย่างรวดเร็ว

 

ซ็อกเก็ตต้นแบบที่สร้างด้วยเครื่องพิมพ์ 3D สามารถลดความซับซ้อนของโครงสร้างทั้งหมด และสามารถทดสอบได้โดยง่ายโดยนักศัลยกรรมกระดูก

วิธีการแก้
ในปี 2017 Shukla ได้ซื้อเครื่องพิมพ์ Markforged 3D ที่สามารถพิมพ์คาร์บอนไฟเบอร์แทนเครื่อง CNC ที่ผลิตต้นแบบได้ การแนะนำนี้เป็นประโยชน์อย่างมากต่อสิ่งอำนวยความสะดวกของ Shukla วิศวกรเครื่องกลของ Shukla กล่าวว่า “แม้ว่าอุปกรณ์ที่เราผลิตจะรับน้ำหนักมาก แต่ผลิตภัณฑ์รูปทรงคาร์บอนไฟเบอร์นั้นแตกต่างจากเครื่องพิมพ์ราคาถูกเพราะสามารถทนทานได้เพียงพอ” Adam Gosik-Wolfe หนึ่งคนกล่าว แต่อดัมและทีมต้องการมากกว่านี้ เรากำลังพิจารณาต้นแบบโลหะเพื่อให้เข้าใกล้เครื่องมือถอดรากฟันเทียมที่ศัลยแพทย์จะใช้จริงมากที่สุด Subramanya Naglapura รองประธานของ Shukla Medical ยังเห็นศักยภาพของ Markforged และสนับสนุนการซื้อ Metal X หลังจากทำเพียงพอกับเครื่องพิมพ์ 3D ของ Markforged ที่รองรับคาร์บอนไฟเบอร์ Shukla ตัดสินใจปรับใช้ Metal X

Shukla สามารถใช้ SUS630 เพื่อสร้างต้นแบบด้วยวัสดุเดียวกันกับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย วิธีดำเนินการในปัจจุบันคือการใช้เครื่องพิมพ์ 3D ที่เข้ากันได้กับคาร์บอนไฟเบอร์สำหรับต้นแบบเครื่องแรกและ Metal X สำหรับเครื่องต้นแบบขั้นสุดท้ายซึ่งได้รับการประเมินโดยศัลยแพทย์ “ด้วยการใช้ต้นแบบโลหะ ศัลยแพทย์สามารถจินตนาการได้จริง ๆ ว่าใช้มันในรอยบากและดูว่ามันรู้สึกอย่างไรในมือ” Switzer กล่าว
ระบบนี้ทำให้ Shukla อยู่ในระดับแนวหน้าของอุตสาหกรรม
เครื่องพิมพ์ 3D ที่ใช้คาร์บอนไฟเบอร์ยังใช้ในขากรรไกรที่อ่อนนุ่มของชิ้นส่วนรูปทรง Metal X ทำให้เครื่องพิมพ์ 3D สองเครื่องนี้เป็นโซลูชันการพิมพ์ 3D ในอุดมคติสำหรับ Shukla

แนวโน้มในอนาคต
Shukla ใช้เครื่องพิมพ์ 3D ที่ใช้คาร์บอนไฟเบอร์และ Metal X เพื่อลดระยะเวลารอคอยสินค้าออกสู่ตลาดอย่างมาก วิศวกรของ SS White Technologies ซึ่งเป็นบริษัทแม่ของ Shukla ใช้เครื่องพิมพ์ Markforged สำหรับเครื่องมือและอุปกรณ์จับยึดสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ, ยานยนต์ และการแพทย์
“การใช้เครื่องพิมพ์ Markforged 3D ทำให้เราสามารถนำผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดได้เร็วขึ้นและมีอิสระในการออกแบบมากขึ้น” Switzer กล่าว

ชื่อบริษัท：บริษัท Shukla Medical
อุตสาหกรรม：การแพทย์ (ศัลยกรรม)
แอปพลิเคชัน：ทดลองผลิต
ที่ตั้งฟลอริดา สหรัฐอเมริกา
ปีที่เปิดตัว：2017

※เว็บไซต์อ้างอิง：https://markforged.com/resources/case-studies/shukla-medical-case-study
※แปลโดย บริษัท เดต้า ดีไซน์ โซลูชั่นส์ (ประเทศไทย) จำกัด
※Data Design Solutions Thailand Co., Ltd. เป็นผู้จัดจำหน่ายในประเทศของ Markforged