24. September 2020

News

Pedilay® Care GmbH & phoenix GmbH & Co. KG: Innovatives Verbandsmaterial trifft auf maßgeschneiderte Fußmodelle aus dem 3D-Drucker

A match made in startup heaven – warum Pedilay® und phoenix so gut zusammenpassen 

phoenix realisiert Innovation und bietet Produktentwicklung mit 3D-Technologien zu digitalen Prozessketten, für Orthopädietechnik und Industrie. Mithilfe von 3D-Scan, 
3D-CAD-Tools und 3D-Druck werden Lösungen zur datenbasierten Produktion individueller Produkte entwickelt.

Die Pedilay® Care GmbH entwickelt innovative Verbandsmaterialien, die vor allem bei der Versorgung des Diabetischen Fußsyndroms zum Einsatz kommen und dabei sowohl Patienten als auch Pflegekräfte optimal unterstützen. 
Die Fußverbände werden mit Hilfe von Fußmodellen vorgeführt, ihr Gebrauch erklärt und auch neue Produktideen werden anhand der Modelle diskutiert. Die gebräuchlichen Fußmodelle sind dabei jedoch oft unzureichend in häufig mehren Aspekten. Individuell und nach Wunsch gefertigte Modelle sind daher unumgänglich, wenn die Produkte adäquat dargestellt werden sollen. 

Abbildung 1

 Abbildung 1: Die digitale Prozesskette: Vom 3D-Scan zum additiv gefertigten Teil

Beide Startups denken über den Standard hinaus und setzen mit ihren innovativen Herangehensweisen neue Maßstäbe für die Start-Up Szene Münchens. Pedilay® ist mit seinen unkonventionellen Verbänden flexibel und lösungsorientiert für Patienten und Pflegkräfte da. phoenix liefert seinen Kunden aus Handwerk und Industrie alltagstaugliche Innovation, zuletzt für die innovative Fertigung von Knöchelorthesen und zur automatischen Konstruktion individueller Halterungen für die Computertomographie.

 

Vorgehensweise bei der Zusammenarbeit

In ersten Gesprächen wurde festgehalten, welche Herausforderungen anzugehen sind: 

  • Das Diabetische Fußsyndrom, aber auch andere Verletzungen an den Füßen, führen häufig zu Deformationen oder stark voluminösen Füßen
  • Auf dem Markt vorhandene Fußmodelle folgen Standards und spiegeln die Besonderheiten der Füße, für die der Pedilay® med Fußverband entwickelt wurde, nicht wider
  • Maßgefertigte Fußmodelle sind alles andere als kostengünstig, haben ein unpraktisches Gewicht, eine unzureichende Ausprägung der Form oder eine unbrauchbare Oberflächenstruktur
  • Besondere Größen und Formen lassen sich nicht abbilden

Abbldung 2: Findungsphase mit verfügbaren Standard-Fußmodellen

Abbidung 2: Findungsphase mit verfügbaren Standard-Fußmodellen

Die Anforderung an individuelle Fußmodelle war daher schnell klar: Die Formung der Fußmodelle soll typische Versorgungsszenarien abdecken und demonstrieren können in welchem Größenbereich die Pedilay®-Verbände passen. 

Als Orientierung dienten zwei bestehende Modelle, die aufgrund des rutschigen Materials und des zu kurzen Schafts nicht die von Pedilay® gestellten Anforderungen erfüllen. Als Basis für die individuelle Modellierung der Pedilay®-Fußmodelle wurden zunächst die beiden existierenden Modelle digitalisiert. 

Abbildung 3: Gewünschte Anpassungen im Vergleich zum Standardmodell

Abbildung 3: Gewünschte Anpassungen im Vergleich zum Standardmodell

Foto Hier kam der hochauflösender 3D-Scanner Calibry zum Einsatz, mit dem auch Detailbereiche wie die Zehenzwischenräume und Fältchen im Fersenbereich problemlos erfasst werden konnten. In der 3D Modelliersoftware „Geomagic Wrap“ wurden die digitalen Modelle im Anschluss entsprechend den Vorstellungen von Pedilay® angepasst. Abbildung 2 3D-Modellierung: Vorher/Nachher Modell 1 Unter anderem wurden hierbei die Beinachsen korrigiert, Schäfte verlängert, Krankheitsbilder durch Hinzufügen oder Abtragen von Material verstärkt und das Fußgewölbe abgeflacht.

Abbildung 4: 3D-Modellierung: Vorher/Nachher Modell 1

Abbildung 4: 3D-Modellierung: Vorher/Nachher Modell 1

Die erstellten digitalen Fußmodelle wurden anschließend im FFF-Verfahren 3D-gedruckt. Im Vergleich zu anderen Verfahren (SLS, SLA, MJF) zeichnet sich dieses Verfahren durch geringe Maschinen- und Materialkosten aus. Zum Einsatz kam der Delta-Drucker Tractus T850, der in Kombination mit den von phoenix optimierten Prozessparametern und einem speziell für die Orthopädietechnik entwickelten Material, eine optimale Lösung zum Druck von Fußmodellen darstellt. Es konnte eine Druckzeit von 9,5 Stunden für das große Modell, sowie 5,5 Stunden für das kleinere erreicht werden, bei einem Materialverbrauch von 780g bzw. 440g. Von den Modellen wurden zunächst jeweils zwei gefertigt. Ein weiterer Vorteil des 3D-Drucks ist, dass durch die werkzeuglose Fertigung der Stückpreis nicht von der Produktionsanzahl abhängt und es kann bereits ab der ersten Herstellung kostengünstig produziert werden.

Abbildung 5: Druckprozess auf dem Tractus T850

Abbildung 6: Druckprozess auf dem Tractus T850

 

Die fertigen Füße: 3D-Druck trifft auf innovativen Fußverband

 Abbildung 5: 3D-Modellfüße mit innovativem  Fußverband Pedilay® med

Abbildung 6: 3D-Modellfüße mit innovativem Fußverband Pedilay® med

Die ersten 3D-gedruckten Fußmodelle haben bei Pedilay® überzeugt, sie waren durch die on-demand Fertigung kostengünstig und schnell verfügbar, die Geometrie sowie Detailgrad haben gepasst, die Oberfläche war wie gewünscht rau und somit der Haut ähnlich, um zu zeigen, dass der Verband gut sitzt und nicht rutscht. 

phoenix‘ 3D-Lösungen sind für die Orthopädietechnik optimiert. Pedilay® erhielt somit Fußmodelle, die den individuellen Anforderungen entsprechen und so optimale Demonstratoren für die Anwendung der Verbandmaterialien darstellen. Vertriebspartner haben mit den gedruckten Modellen die Möglichkeit, das Produkt potentiellen Kunden zu präsentieren und Pedilay® med somit „erlebbar“ zu machen. 

Abbildung 7: FunktionsintegrationAbbildung 8: fertig integriertes Modell zur Vorführung auf der Messe

 Abbildung 7 und 8: Funktionsintegration und fertig integriertes Modell zur Vorführung auf der Messe

Auf Basis der guten Erfahrung entstand die Idee, die Fußmodelle ins Messekonzept von Pedilay® zu integrieren. In Zusammenarbeit mit der Agentur medXmedia wurde ein Konzept für eine portable Anprobestation erarbeitet. Für die Befestigung der Fußmodelle konnte durch Integration konstruktiver Elemente in die digitalen Modelle eine einfache und schnelle Lösung gefunden werden. Durch den additiven Fertigungsprozess konnten die konstruktiven Verbindungselemente so integriert werden, dass die Modelle ohne jegliche Nachbearbeitung montagebereit waren (Funktionsintegration). Messebesucher können Pedilay® med an den Modellen testen und so die Funktionsfähigkeit wie Materialbeständigkeit selbst testen.

Abbildung 9: 3D-gedruckte Fußmodelle  mit integrierten Verbindungselementen

Abbildung 9: 3D-gedruckte Fußmodelle mit integrierten Verbindungselementen

So entstand in innovativer Zusammenarbeit eine kreative individuelle Lösung. phoenix und Pedilay® bilden ein starkes Team, welches voneinander profitiert. 

Weitere Fußmodelle können jederzeit auch kurzfristig und in kleiner Stückzahl z.B. für Schulungszwecke nachproduziert und geliefert werden. Neue Modelle, wie z.B. ein Bein, wurden bereits fertiggestellt. Und auch in diesem Fall hat phoenix mit unkonventionellen und kreativen Ansätzen eine schnelle Lösung für Pedilay® bereitstellen können.

Abbildung 10: Fußmodelle fertig zur Auslieferung

Abbildung 10: Fußmodelle fertig zur Auslieferung