[发明专利]具有织物层和3D打印层的矫形器

说明书

本发明涉及一种用于生产矫形器(10)的方法，尤其是用于生产作为辅助制造技术的手套(11)的矫形器(10)的方法，其中所述方法包括以下步骤：‑提供(1a)3D打印机(1)；‑通过将织物层(2)加载到3D打印机(1)而提供(2a)织物层(2)；‑通过将3D打印材料(3)加载到3D打印机(1)而提供3D打印材料(3)；‑执行至少一个3D打印操作(20、22)，从而在3D打印机(1)中直接在织物层(2)上形成至少一个3D打印层(4)；‑从3D打印机(1)中移除(23)印有3D打印层(4)的织物层(2)。本发明还涉及一种矫形器(10)，尤其是作为辅助制造技术的手套(11)的矫形器(10)，该矫形器(10)尤其以根据本发明所述的方法生产。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于生产矫形器的方法，尤其涉及一种用于生产作为辅助制造技术的手套的矫形器的方法。本发明还涉及一种根据权利要求5前序部分所述的矫形器，其具有由织物材料制成的织物层和由3D(三维)打印材料制成的3D打印层。

背景技术

矫形器总体上是一种辅助工具，其用于稳定、缓解、固定、引导或纠正肢体或躯干，并在工业上或由骨科技术人员生产，通常用于医疗处方。

熔融沉积模型(FDM)或熔融长丝制造(FFF)总体代表源自3D打印领域的制造方法，其中由可熔塑料或熔融金属逐层堆积形成工件。

可以借助3D打印来制造医用或用于制造技术(尤其是在汽车工业的连续生产中使用)的矫形器。在连续生产中使用的矫形器允许参与所述生产的工人减少例如在承受载荷区域(如手指关节)的机械应力。矫形器能够减少人体工程学的不利影响，尤其是在压入操作或提升重物期间的不利影响。然而，只有当矫形器完全适应用户的身体时，它才能以期望的方式发挥作用。否则，可能会出现水泡等形式的伤害。因此，大多数矫形器相当昂贵，因为它们必须人工地调整以适应每个用户。当大规模生产而非单独定制矫形器时，这对它们适合用户方面有不利影响。由3D打印生产的矫形器有助于为每个用户单独创建完美的形状。然而，用于获得矫形器的柔韧性通常所用的橡胶材料随着时间的推移特别容易变脆，从而导致矫形器的失效。

为了满足多种要求，矫形器通常由不同的材料制造。在骨科领域，例如在医学：加医疗OT-生产矫形器中最大灵活性和设计自由(于2019年2月22日检索)，生产矫形器的方法是已知的方法，其中病人的石膏印模利用三维扫描仪进行数字化。然后将数据传输到3D打印机，该打印机借助激光束由细粉材料逐层生产矫形器。所使用的材料是基于尼龙的聚合物。原则上，还规定设计不同强度和/或不同材料的各个区域。如关节连接部位的标准部件也可以集成在矫形器中。

专利文献US 9,610,731 B2同样涉及矫形器的生产，其中首先建立了矫形器的数字模型。借助3D打印，矫形器的不同区域可以配置特定的属性。因此，矫形器的个别区域可以是硬的，而其他区域可以是柔性的。在制造过程中，另外的部件可以集成在矫形器中。在专利文献US 2016/0374431 A1中，使用了一种类似的方法来配置材料属性，以使例如在某些区域特别允许纵向扩展。

专利文献US 9,676,159 B2公开了一种打印装置，该装置可以利用不同的材料生产三维部件。各个材料可以直接应用于例如天然或合成纤维的织物的表面。

专利文献US 10,016,941 B2涉及一种方法，在这种方法中，利用FDM 3D打印机制造鞋的部件，最初不需要辅助材料。这样制造的部件然后借助插头系统连接到鞋的另外的部件上。

在专利文献US 2017/0318900 A1中，同样借助于FDM 3D打印机制造矫形器。为了改善穿着舒适性，与用户形成接触的表面具有基本连续的区域。在这种情况下，可以由单一材料制造矫形器，并且除了通过3D打印制造外，还将织物层放置在矫形器的表面上。

在现有技术中公开的解决方案中，无法提供在连续制造中以成本效益高的方式生产并且在生产过程中仍可单独调整以适应用户的矫形器。

发明内容