La fabrication additive accélère le développement d’une nouvelle canne : Université de Dayton, Ohio

L'Institut de recherche de l'Université de Dayton fait progresser les technologies de fabrication additive pour aider l'Air Force à entretenir sa flotte à moindre coût, et c'était également la solution parfaite pour aider un physiothérapeute à aider les gens à marcher de manière plus sûre.

John Moore a beaucoup regardé la télévision alors qu'il se remettait du don d'un rein à sa mère. Le docteur en physiothérapie basé au New Jersey a déclaré qu'il était inondé de publicités sur un type de canne censée aider les utilisateurs à marcher plus facilement. Mais Moore n'était pas convaincu. Il a donc décidé d’en développer un meilleur.

En décembre, Moore a lancé StepWise™ sur le marché. Sa pointe ronde unique, ressemblant beaucoup à un « e » minuscule, est nettement différente de toutes les cannes à une, trois ou quatre pointes actuellement sur le marché, a-t-il déclaré. C'est également plus sûr à utiliser, a-t-il ajouté.

À l'aide de plastique acheté sur Internet, d'une torche au propane et d'un morceau de vieille semelle de chaussure de course, Moore a fabriqué un modèle brut du bout de canne qu'il avait imaginé. Puis il est venu à l'UDRI.

En travaillant avec l'ingénieur en fabrication additive Michael Pratt dans la division des matériaux structurels de l'UDRI, Moore a pu présenter un prototype final à un fabricant en une fraction du temps qu'il aurait fallu s'il avait travaillé avec une entreprise qui utilise des processus de prototypage traditionnels, tels que l'outillage et la fabrication additive. moulage sous pression, moulage par injection ou usinage, a-t-il déclaré.

"La fabrication additive, également connue sous le nom d'impression 3D, consiste à concevoir une conception à l'aide d'un logiciel informatique, puis à imprimer la pièce, couche par couche, en utilisant le support approprié, dans ce cas une résine polymère", a déclaré Pratt. "Cela nous permet d'apporter rapidement des modifications à la conception numérique et d'imprimer de nouveaux prototypes en moins de temps, à moindre coût et sans le gaspillage de matériaux impliqué dans la fabrication traditionnelle."

Pratt a travaillé avec sa collègue Rebecca Hoffman, ingénieure en mécanique dans la division de mécanique appliquée de l'UDRI, qui a utilisé un logiciel de modélisation et de simulation pour fournir une analyse de conception et de matériaux à chaque itération. Les chercheurs ont travaillé ensemble sur une série de prototypes à la recherche de l’équilibre parfait entre conception et résistance des matériaux, flexibilité et légèreté.

Moore a déclaré que l'équilibre était essentiel pour répondre à ses deux priorités dans une nouvelle canne : la sécurité et le confort.

"La pointe ronde permet un pivotement roulant, qui correspond à la façon dont le pied d'une personne fonctionne lorsqu'elle marche", a-t-il déclaré. "Lorsque vous placez une canne à bout plat devant vous pour avancer vers elle, la pointe ne repose pas à plat sur le sol, donc très peu de surface de la pointe entre en contact avec le sol. Mais notre pointe ronde et semi-rigide offre plus de contact avec la surface pour plus de sécurité et permet une démarche roulante. Cela élimine essentiellement le risque de l'utiliser de manière incorrecte.

La pointe ronde comporte également un espace de 1 pouce qui se ferme lorsque le poids est appliqué à la canne. Ce peu de résistance lorsque l'espace se ferme, associé à une bande de roulement caoutchoutée profonde conçue pour dissiper l'eau sur les surfaces mouillées, absorbe une partie de la force de compression normalement transférée à l'utilisateur, a déclaré Moore. "Cela réduit la force qui affecte normalement les articulations de l'utilisateur, ce qui est particulièrement important pour les personnes souffrant d'arthrite ou du syndrome du canal carpien."

Moore a déclaré qu'il avait envisagé d'utiliser la fabrication 3D pour développer une nouvelle pointe, car le design devait être créé à partir de zéro ; il n’y avait rien de tel sur le marché.

Pratt a déclaré qu'il aimait travailler sur le projet en raison de sa nouveauté, ajoutant qu'il n'avait fallu que quelques itérations jusqu'à ce qu'un prototype final et les spécifications de conception soient prêts à être transmis à un fabricant pour une production en série.

"C'était génial de travailler avec Mike", a déclaré Moore. "J'essaierais toujours de commercialiser cette canne sans l'UDRI."