传统上,一家久远的德国工业组件制造商向汽车和机械行业提供了注射模具和金属零件。面对传统制造业的日益增长的竞争,客户试图进入医疗市场,旨在向欧洲康复中心提供术后膝盖固定牙套。但是,出现了两个主要挑战:
技术适应性:传统的金属冲压工艺无法满足对轻质牙套(目标重量≤300g)或人体工程学弯曲表面的需求。
尼龙替代金属:工业级PA12尼龙,符合ASTM D4060耐磨性标准,以其耐用性和轻质特性而被选中。使用 FDM 3D打印技术,与铝合金溶液相比,达到了空心的网状结构(1.5mm壁厚),使重量减少60%。
快速迭代设计:患者腿部扫描数据驱动参数建模软件,生成适合各种体型的支撑模型库。这项创新将开发周期从两周降低到仅三天。
批处理打印布局:工业级FDM打印机(0.2mm层厚度)每次打印八个括号。自动化的支撑去除和喷砂将收益率提高到95%。
成本效率: 3D打印减少的材料废物 与CNC加工相比,增长了35%,将初始订单的总成本削减了42%。
工业级测试:模拟500个donting周期和耐磨性测试的疲劳测试超过10,000个摩擦周期,证实了关键连接器的变形≤0.5mm。
认证策略:客户现有的ISO 9001质量管理系统已扩展,仅需要基本的生物相容性测试。 72小时的皮肤接触测试没有刺激。
公制 | 传统过程 | 3D打印解决方案 | 改进 |
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单位重量 | 720克(铝) | 280克(尼龙PA12) | 减少61% |
发展周期 | 14天 | 3天 | 加速度为78% |
初始订单成本 | 8,200欧元 | €4,750 | 42%的成本节省 |
交付满意度 | 75% | 92% | 增长17% |
“ 3D打印使我们能够使用工业级技术进入医疗市场。尼龙的性能完全满足了康复牙套的需求,而这种资产的模型非常适合小型到中等批处理订单。” - 客户生产总监
在这一成功的基础上,客户开发了两个新产品:
PA12尼龙和3D打印技术的采用使客户有能力以轻巧,具有成本效益的术后牙套进入医疗市场。这种转变不仅降低了成本和改善的产品性能,还可以加速开发周期,为未来的医疗产品创新奠定了基础。
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