Método de concepção de articulações flexíveis em impressoras 3D

Abstract

Em todo o mundo mais de um bilhão de pessoas convivem com alguma deficiência, muitos necessitam do uso de prótese para suprir a ausência de um membro funcional. Na busca pela utilização de novas tecnologias a prototipagem rápida se apresenta como uma solução viável, pois o fator econômico é fundamental. A partir de um modelo de prótese de mão, disponibilizado na internet, é proposta a construção de um novo modelo, utilizando uma metodologia de impressão em 3D com a utilização de dois plásticos. A avaliação dos materiais se faz necessária para segurança do produto e para isto foram feitos dois ensaios mecânicos, sendo o primeiro um ensaio de fadiga em corpos de prova normatizados, realizado para avaliar as propriedades apenas do produto elástico de dois fornecedores, um nacional e outro importado, pois o plástico rígido não será exposto a carregamento significativo no produto em questão. Como resultado, verificou-se que tanto o nacional quanto o importado atendem as necessidades de carga a que serão submetidos, sendo que de forma descritiva, os corpos nacionais apresentaram uma carga média maior quando comparados ao importado, para o mesmo estiramento. Da mesma forma, os corpos nacionais apresentaram uma queda de carga media menor quando comparados ao importado, para o mesmo estiramento. Um segundo ensaio é proposto para teste em um modelo de dedo impresso, ajustado ao formato de um corpo de prova padronizado, sendo para isso construída uma máquina de ensaio mecânico, adaptada para as condições básicas do funcionamento do dedo, utilizando-se dos valores de referencia para próteses. Neste segundo ensaio, os resultados apresentados para os limites de utilização estabelecidos foram satisfatórios. Verificou-se conclusivamente que, analisando-se o conjunto de ensaios realizados nos corpos de prova e nos dedos impressos, as articulações construídas atendem as necessidades básicas, para a utilização desta tecnologia com segurança para possíveis aplicações em próteses e órteses. ___________________________________________________________________________ ABSTRACT

Worldwide over one billion people live with some kind of disability; many of them require the use of prosthesis to compensate the absence of a functional limb. By seeking the use of new technologies to meet this demand, the rapid prototyping with 3D printer, is presented as a viable solution, since the economic factor is critical. The building of a new prosthesis model is proposed based on a template available on the Internet, using a printing 3D methodology with two types of plastic. A review of the materials becomes necessary for the safety of the product and for this two mechanical tests were made. The first being a fatigue test in standardized specimens, conducted to assess only the elastic materials properties of products of two suppliers, one national and the other imported, because the hard plastic will not be exposed to significant load on the product in question. As a result, it was found that both the national and imported meet the needs of the load that will be submitted, and descriptively, national specimens had a higher average load when compared to the imported ones for the same stretch. Similarly, national specimens fell by less average load when compared to the imported for the same stretch. A second test is proposed to test a model of finger printed, adjusted to the standardized specimen format, a machine of mechanical test was built for this, adapted to the basic conditions for the functioning of the finger, using the reference values for prostheses. In this second test, the results for the preset use limits were satisfactory. It was observed conclusively that, by analyzing the set of trials in the specimens and in printed fingers, constructed joints meet the basic needs for the use of this technology safely for possible applications in prosthetics and orthotics.