利用逆向工程和快速成型技术设计和生产个性化鼻扩张器

Hasan Kemal Sürmen, Tolga Güven
{"title":"利用逆向工程和快速成型技术设计和生产个性化鼻扩张器","authors":"Hasan Kemal Sürmen, Tolga Güven","doi":"10.35414/akufemubid.1332603","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Nazal dilatörler nazal valfdeki yapısal anomalilerden kaynaklanan solunum güçlüğünü gidermek amacıyla kullanılan medikal cihazlardır. Buruna dışarıdan veya içeriden uygulanan cihazlar burnun nazal valf bölgesini genişleterek buradaki hava direncini azaltır ve nefes almayı kolaylaştırırlar. Burun yapısı kişiden kişiye değişmekte hatta aynı bireyin iki nazal valf yapısı arasında bile yapısal farklılıklar bulunmaktadır. Bu nedenle kişiye özel olarak tasarlanan nazal dilatörler daha verimli ve konforlu olabilirler. Bu çalışmada tersine mühendislik ve eklemeli imalat yöntemleri kullanılarak kişiye özel nazal dilatör tasarımı ve üretiminden bahsedilmektedir. Tasarım sürecinde nazal valfin izi kil kalıp ile alınmış ve bu kalıbın 3B modeli fotogrametri yöntemiyle elde edilmiştir. Elde edilen model daha sonra bir 3B modelleme yazılımı ile hava geçişini sağlayacak ve cihazın kullanımı kolaylaştıracak şekilde tasarlanmıştır. Nazal dilatörün konforlu kullanımı için malzeme olarak esnek özelliğinden dolayı TPU seçilmiştir. Daha sonra modelin üretimi bir FDM (Fused Deposition Modeling) 3B yazıcı ile yapılmıştır. Elde edilen ürün, 3B modeli ile boyutsal doğruluk açısından karşılaştırılmıştır. Belirlenen çeşitli referanslardan alınan ölçümler neticesinde üründe ortalama boyutsal hata 0,058mm ile %0,609 olarak elde edilmiştir. Bu çalışmada geliştirilmiş olan kişiye özel nazal dilatörlerin her bir kullanıcının burun yapısıyla uyumu sayesinde farklı burun yapıları için kullanılan aynı formdaki standart nazal dilatörlere göre büyük üstünlük sağlayabileceği anlaşılmaktadır. Serbest-formlu organik objelerin modellenmesini kolaylaştıran tersine mühendislik ve tasarımdan doğrudan üretime imkân veren 3B baskı teknolojisi hat kurulumu ve yüksek ilk yatırım maliyetleri olmadan, seri üretime uygun olmayan kişiye özel medikal cihazların tasarım ve üretimi için önemli faydalar sunmaktadır.","PeriodicalId":7433,"journal":{"name":"Afyon Kocatepe University Journal of Sciences and Engineering","volume":"217 1-2","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-01-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Tersine Mühendislik ve Eklemeli İmalat ile Kişiye Özel Nazal Dilatör Tasarımı ve Üretimi\",\"authors\":\"Hasan Kemal Sürmen, Tolga Güven\",\"doi\":\"10.35414/akufemubid.1332603\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Nazal dilatörler nazal valfdeki yapısal anomalilerden kaynaklanan solunum güçlüğünü gidermek amacıyla kullanılan medikal cihazlardır. Buruna dışarıdan veya içeriden uygulanan cihazlar burnun nazal valf bölgesini genişleterek buradaki hava direncini azaltır ve nefes almayı kolaylaştırırlar. Burun yapısı kişiden kişiye değişmekte hatta aynı bireyin iki nazal valf yapısı arasında bile yapısal farklılıklar bulunmaktadır. Bu nedenle kişiye özel olarak tasarlanan nazal dilatörler daha verimli ve konforlu olabilirler. Bu çalışmada tersine mühendislik ve eklemeli imalat yöntemleri kullanılarak kişiye özel nazal dilatör tasarımı ve üretiminden bahsedilmektedir. Tasarım sürecinde nazal valfin izi kil kalıp ile alınmış ve bu kalıbın 3B modeli fotogrametri yöntemiyle elde edilmiştir. Elde edilen model daha sonra bir 3B modelleme yazılımı ile hava geçişini sağlayacak ve cihazın kullanımı kolaylaştıracak şekilde tasarlanmıştır. Nazal dilatörün konforlu kullanımı için malzeme olarak esnek özelliğinden dolayı TPU seçilmiştir. Daha sonra modelin üretimi bir FDM (Fused Deposition Modeling) 3B yazıcı ile yapılmıştır. Elde edilen ürün, 3B modeli ile boyutsal doğruluk açısından karşılaştırılmıştır. Belirlenen çeşitli referanslardan alınan ölçümler neticesinde üründe ortalama boyutsal hata 0,058mm ile %0,609 olarak elde edilmiştir. Bu çalışmada geliştirilmiş olan kişiye özel nazal dilatörlerin her bir kullanıcının burun yapısıyla uyumu sayesinde farklı burun yapıları için kullanılan aynı formdaki standart nazal dilatörlere göre büyük üstünlük sağlayabileceği anlaşılmaktadır. Serbest-formlu organik objelerin modellenmesini kolaylaştıran tersine mühendislik ve tasarımdan doğrudan üretime imkân veren 3B baskı teknolojisi hat kurulumu ve yüksek ilk yatırım maliyetleri olmadan, seri üretime uygun olmayan kişiye özel medikal cihazların tasarım ve üretimi için önemli faydalar sunmaktadır.\",\"PeriodicalId\":7433,\"journal\":{\"name\":\"Afyon Kocatepe University Journal of Sciences and Engineering\",\"volume\":\"217 1-2\",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2024-01-09\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Afyon Kocatepe University Journal of Sciences and Engineering\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.35414/akufemubid.1332603\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Afyon Kocatepe University Journal of Sciences and Engineering","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.35414/akufemubid.1332603","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

鼻腔扩张器是一种医疗器械,用于缓解因鼻腔瓣膜结构异常而导致的呼吸困难。这种装置通过外部或内部应用于鼻子,可以扩大鼻子的鼻瓣膜面积,减少此处的空气阻力,促进呼吸。鼻子的结构因人而异,甚至同一个人的两个鼻腔瓣膜结构也存在差异。因此,个性化的鼻腔扩张器可以更有效、更舒适。本研究讨论了利用逆向工程和快速成型制造方法设计和生产个性化鼻腔扩张器。在设计过程中,先用粘土模具描摹鼻瓣膜,然后用摄影测量法获得该模具的三维模型。然后用三维建模软件设计得到的模型,以提供空气通道,方便装置的使用。由于热塑性聚氨酯具有柔韧性,因此被选为使用舒适的鼻腔扩张器的材料。然后使用 FDM(熔融沉积建模)三维打印机制作模型。获得的产品与三维模型的尺寸精度进行了比较。根据不同参考资料的测量结果,产品的平均尺寸误差为 0.058 毫米和 0.609%。据了解,与用于不同鼻腔结构的相同形式的标准鼻腔扩张器相比,本研究开发的个性化鼻腔扩张器因其与每个用户的鼻腔结构兼容而具有很大优势。逆向工程技术有助于对自由形态的有机物体进行建模,而三维打印技术则允许根据设计直接生产,这为设计和生产个性化医疗器械提供了巨大优势,因为这些医疗器械不适合在没有生产线设置和初始投资成本较高的情况下进行大规模生产。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Tersine Mühendislik ve Eklemeli İmalat ile Kişiye Özel Nazal Dilatör Tasarımı ve Üretimi
Nazal dilatörler nazal valfdeki yapısal anomalilerden kaynaklanan solunum güçlüğünü gidermek amacıyla kullanılan medikal cihazlardır. Buruna dışarıdan veya içeriden uygulanan cihazlar burnun nazal valf bölgesini genişleterek buradaki hava direncini azaltır ve nefes almayı kolaylaştırırlar. Burun yapısı kişiden kişiye değişmekte hatta aynı bireyin iki nazal valf yapısı arasında bile yapısal farklılıklar bulunmaktadır. Bu nedenle kişiye özel olarak tasarlanan nazal dilatörler daha verimli ve konforlu olabilirler. Bu çalışmada tersine mühendislik ve eklemeli imalat yöntemleri kullanılarak kişiye özel nazal dilatör tasarımı ve üretiminden bahsedilmektedir. Tasarım sürecinde nazal valfin izi kil kalıp ile alınmış ve bu kalıbın 3B modeli fotogrametri yöntemiyle elde edilmiştir. Elde edilen model daha sonra bir 3B modelleme yazılımı ile hava geçişini sağlayacak ve cihazın kullanımı kolaylaştıracak şekilde tasarlanmıştır. Nazal dilatörün konforlu kullanımı için malzeme olarak esnek özelliğinden dolayı TPU seçilmiştir. Daha sonra modelin üretimi bir FDM (Fused Deposition Modeling) 3B yazıcı ile yapılmıştır. Elde edilen ürün, 3B modeli ile boyutsal doğruluk açısından karşılaştırılmıştır. Belirlenen çeşitli referanslardan alınan ölçümler neticesinde üründe ortalama boyutsal hata 0,058mm ile %0,609 olarak elde edilmiştir. Bu çalışmada geliştirilmiş olan kişiye özel nazal dilatörlerin her bir kullanıcının burun yapısıyla uyumu sayesinde farklı burun yapıları için kullanılan aynı formdaki standart nazal dilatörlere göre büyük üstünlük sağlayabileceği anlaşılmaktadır. Serbest-formlu organik objelerin modellenmesini kolaylaştıran tersine mühendislik ve tasarımdan doğrudan üretime imkân veren 3B baskı teknolojisi hat kurulumu ve yüksek ilk yatırım maliyetleri olmadan, seri üretime uygun olmayan kişiye özel medikal cihazların tasarım ve üretimi için önemli faydalar sunmaktadır.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术官方微信