Stratasys助力香港理工大学制作“蛇勺”勇夺发明金奖

走到公交车站,拿起手机,伸手去拿一杯咖啡。对于我们很多人来说,能够完成这些肢体动作是理所当然的。

然而,对于那些残障人士来说,这些动作并不容易。即使是像用勺子吃饭这样看似微不足道的动作,需要手臂、手肘、手腕和手指的关节和肌肉简单协调的活动,对于他们来说,也会带来巨大的困难。

在第十三届国际康复工程及辅助技术大会 (i-CREATe 2019) 上,来自香港理工大学的团队凭借一个名为 “Snaker勺子 “的发明获得金奖。

 

 

3D打印以一种超前的方式,给予我们的想法生命。它将我们的迭代过程减少了90%以上。

 

—Kristy Fung

 

“暖心设计”的由来

Snaker Spoon是一款专为上肢残障人士设计的勺子,特别是那些患有脑瘫和类风湿关节炎的人士,他们经常需要帮助进食。

Snaker Spoon由Kristy Fung和她的香港理工大学作业疗法项目团队研发,旨在帮助人们独立进食。它的手柄是可以扭转的,灵活的就像一条蛇,由三个部分组成:勺子、用于角度转动的接口和手柄。这三部分之间有弹簧连接,可以调整角度,它们之间的磁铁保证了喂食时的稳定性。勺子和手柄都可以向6个方向扭转,所以总共可以有36种组合。

 

 

因此,Snaker Spoon可以让使用者同时扭转勺子和手柄,以达到最合适的进食角度,保证吃东西的连贯性。

Snaker勺子是由一个课堂作业延伸而来的。虽然这个听起来足够有趣,但是要将其转化为有形的产品还是需要花费一些精力。考虑到它是为了帮助残障人士独立进食而设计的,所以需要进行大量的测试、迭代来最终确定尺寸、形状和结构的设计。

 

 

制作这种产品的传统方法涉及数控加工和模具的领域。但是,为每一个设计创建一个模具会非常耗时,更不用说成本了,Kristy和她的团队等不了那么久。而且,寻找一种既灵活又坚固的材料也的确是一件令人头疼的事。

幸运的是,香港理工大学3D打印研究设施 (U3DP) 拥有大量 Stratasys 3D打印机,如F900™、Fortus 450mc™、J750™和Objet30 Pro™,可以满足Kristy Fung这些需求。

 

Kristy和她的团队与那里的工程专家合作,使用3D打印机开发了Snaker Spoon。

 

让想法成为现实

Kristy选择用 Stratasys J750和Digital ABS™打印手柄和勺子。

作为世界上第一台全色、多材料3D打印机,J750提供了无与伦比的美学性能,拥有真正的全色功能,具有纹理贴图和颜色渐变。

 

Stratasys J750™ 3D打印机

 

其广泛的材料属性允许创建原型,其外表、感官和运作原理都与成品相同,而无需喷漆或组装。

数字化ABS的设计是为了模拟耐用的生产塑料,除此之外还能提供高冲击强度、耐高温和卓越的表面处理。因此,满足了Kristy对精度和强度的要求。

对于连接勺子和手柄的弹簧,Kristy使用了 Stratasys F900打印机和ASA材料。

F900的大托盘尺寸 (914.4 x 609.6 x 914.4 mm) 是为了处理最苛刻的制造需求而设计的。这使得Kristy可以同时打印多个不同的原型,并一起进行测试,大大缩短了开发阶段。

 

Stratasys F900™ 3D打印机

 

F900具有无可比拟的精度、可重复性和可预测性,通过控制软件系统就可以产出质量高、可靠的成品。ASA有点像ABS,但具有更好的抗紫外线性、机械性能和美观性。

Stratasys FDM®和PolyJet™技术的优势之一是精度高,这使得零件装配非常容易。此外,可溶性支撑材料可以轻松实现复杂的形状,并最大限度地减少后处理。减少时间和成本也是促使Kristy选择Stratasys的关键原因。

 

小批量制造

多年来,3D打印在人们心目中一直与快速原型设计密不可分。但Kristy的项目证明了 Stratasys技术可以支持小批量生产的一个很好的例子。希望Snaker Spoon的设计可以应用于其他类型的器具,如叉子和刀子,通过3D打印研发更多的工具,来帮助更多的残障人士。

将来会有越来越多的人从3D打印技术中受益,而 Stratasys也秉承一贯的创新精神,带来了J750的全新迭代产品J850。

 

Stratasys J850™ 3D打印机

 

从创意到制作,J850作为PolyJet全新一代旗舰机型能在更短的时间内提升产品质量,更快地将产品推向市场,同时节省成本。也将呈现更加逼真的色彩,一站式解决所有打印需求。