Empresa de próteses parciais de mão dimensiona a fabricação com a ajuda da 3D Systems

A Point Designs é inovadora no campo do design de próteses parciais de mão e fornece soluções robustas de dedos artificiais por meio de uma combinação de manufatura de aditivo (AM), design mecânico e atendimento clínico. Fundada por pesquisadores do Laboratório de Desenvolvimento de Biomecatrônica da Universidade do Colorado, a Point Designs precisou de apoio na fabricação quando a demanda por seus produtos ultrapassou a capacidade interna. Ao selecionar a 3D Systems como sua parceira de produção, a Point Designs resolveu seu problema de fornecimento e evoluiu em seu processo de desenvolvimento de produtos. Por meio de uma estreita colaboração com os especialistas da 3D Systems, a empresa fez a transição do aço para o titânio em apenas seis meses, ganhando eficiência no fluxo de trabalho e conhecimento valioso para aprimorar seu portfólio.

"Desde que começamos a trabalhar com a 3D Systems, aperfeiçoamos nosso protocolo de design internamente. A 3D Systems trouxe uma nova perspectiva e conhecimento sobre a otimização de nossos projetos para impressão 3D de alto volume, melhorando os métodos de pós-processamento e aumentando o rendimento de componentes de alta precisão de cada placa de montagem."

- Levin Sliker, cofundador e CEO da Point Designs

Com acesso antecipado a recursos de laboratório na Universidade do Colorado, a Point Designs criou sua solução Point Digit tendo a impressão 3D em mente desde o início. No entanto, à medida que a solução ganhou popularidade, a empresa precisou de um parceiro para ajudar a aumentar sua capacidade. O histórico da 3D Systems na fabricação de dispositivos médicos, a experiência em impressão de titânio repetível e de alta qualidade e o conhecimento profundo das tecnologias e processos de AM orientaram a decisão da Point Designs. Juntas, as empresas adaptaram a solução Point Digit ao titânio e aceleraram seu tempo de colocação no mercado para obter componentes de produtos funcionais, estéticos e otimizados.

Quando a Point Designs projetou sua solução Point Digit, ela aproveitou os benefícios do design para fabricação de aditivo (DfAM), criando formas orgânicas, estruturas semiocas e montagens in situ. Esses tipos de recursos são habilitados exclusivamente pela AM e são uma razão convincente para muitos usarem a tecnologia, permitindo que as peças sejam projetadas especificamente para a função pretendida, com peso e montagem reduzidos. No entanto, conseguir uma impressão 3D bem-sucedida pode ser complicado, especialmente quando o produto final envolve mecanismos detalhados que exigem tolerâncias estritas. De acordo com Levin Sliker, CEO da Point Designs, trabalhar com a 3D Systems ajudou sua equipe a melhorar seus projetos para serem otimizados para o processo de impressão.

Um recurso importante habilitado para AM usado pela Point Designs é uma dobradiça ativa, impressa como uma montagem in situ, que permite a rotação, proporcionando um movimento mais natural. Sliker declara que a capacidade de imprimir essa montagem no lugar é um benefício incrível porque os componentes da dobradiça não são apenas pequenos, mas são componentes internos. "Montá-los de outra forma seria difícil, se não impossível", afirma Sliker. "Não só seria demorado, mas seria necessário monitorar algumas peças muito pequenas. Imprimir tudo no lugar com uma dobradiça ativa realmente simplifica nossa montagem e fabricação".

Apesar do curto prazo para o lançamento do produto, a Point Designs tinha alguns desafios relacionados ao design a serem superados quando iniciou seu trabalho com a 3D Systems, especificamente quando se tratava de orientação de peças. A Point Designs selecionou sua orientação de construção existente para acomodar as dimensões críticas e tolerâncias rígidas de suas peças finais. No entanto, essa orientação não foi otimizada para produção em escala. A 3D Systems e a Point Designs trabalharam juntas para conceber uma nova estratégia de impressão que permitisse imprimir substancialmente mais peças em uma única construção, levando em consideração os processos posteriores. Para evitar cicatrizes de suporte em superfícies críticas, as duas empresas trabalharam juntas para criar estruturas de suporte que seriam fáceis de remover, além de técnicas de pós-processamento para fornecer o acabamento desejado nessas superfícies.

"Posicionar as peças em uma orientação diferente nos permitiu dobrar a quantidade de peças que poderíamos produzir em uma única placa de montagem."

- Levin Sliker, cofundador e CEO da Point Designs

Quando a Point Designs estava procurando um parceiro de fabricação, sua principal preocupação era a capacidade. Ao selecionar a 3D Systems, Sliker afirma que ganhou o titânio como bônus. Mas a Point Designs não é a única beneficiada. Jeff Soelberg é um usuário final da solução Point Digit e usou as versões de aço e titânio. Com uma redução de 30% no peso possibilitada pelo novo material, a diferença foi instantaneamente perceptível. Ao usar o dispositivo de aço, Soelberg afirmou que se sentia como se estivesse carregando um pequeno peso: "O titânio parece muito mais leve e muito mais natural", compartilhou.

Além da redução de peso, o material e o design desses dispositivos receberam extraordinário feedback positivo dos usuários finais porque oferecem resistência, durabilidade e fácil lavagem. Os beneficiários podem levá-los a qualquer ambiente onde usariam seus próprios dedos. Soelberg afirmou que, com a prática, ele voltou a fazer 95% das atividades que executava antes do acidente.

Na transição de materiais, a 3D Systems ajudou a Point Designs a enfrentar desafios específicos do titânio, compartilhando know-how que se traduzirá em projetos futuros. A principal ajuda foi a assistência no projeto para ajustar o fator de encolhimento do titânio. Soelberg afirmou que, com a prática, ele voltou a fazer 3% das atividades que executava antes do acidente.

A solução de titânio Point Digit 2.0 é impressa com a tecnologia de impressão direta de metal (DMP) da 3D Systems e o material LaserForm Ti Gr23 (A), que apresenta os melhores níveis de oxigênio (<25 ppm) e uma atmosfera de impressão inerte, garantindo peças excepcionalmente fortes e precisas com pureza química e repetibilidade. Ao usar o mesmo pacote digital de dados por peça, as máquinas da 23D Systems permitem a escalabilidade da produção entregando o mesmo resultado em todas as máquinas de DMP, sem nenhum deslocamento global.

A Point Designs e a 3D Systems colaboram em quatro produtos, cada um composto por vários componentes impressos em 3D e disponível em vários tamanhos para um total de 17 SKUs e 107 componentes exclusivos. Depois que a Point Designs recebe as peças impressas da 3D Systems, elas são montadas pela equipe da Point Designs usando uma combinação de componentes prontos para uso e personalizados. Após a montagem, a Point Designs entrega seus produtos a um protético, que cria uma tomada protética personalizada para cada beneficiário.

"O fato de o Application Innovation Group da 3D Systems poder nos apoiar na impressão usando sua própria tecnologia foi realmente útil para nós", declara Sliker. "A familiaridade da 3D Systems com a capacidade de suas máquinas se mostrou única no setor e permitiu que essa parceria florescesse."

Em termos de solução de seu problema de fornecimento, Griffin Drye, especialista em desenvolvimento de negócios da Point Designs, afirma que, desde que começou a trabalhar com a 3D Systems, as empresas estabeleceram uma cadência de produção confiável, e a Point Designs não teve nenhum pedido de produto fora do estoque, o que é uma conquista significativa e bem-vinda. Isso foi possível graças à comunicação próxima e aberta entre a Point Designs e a 3D Systems, permitindo que cada uma tivesse visibilidade dos cronogramas da outra para previsão e planejamento precisos. Após o lançamento bem-sucedido do Point Digit 2.0, um dispositivo médico Classe I, a Point Designs agora está buscando inúmeras outras ofertas de próteses que aproveitarão a experiência da 3D Systems.