020]图1是本发明的三维扫描示意图；其中1.三维扫描仪，2.待扫描肢体，3.扫描所得手臂数据，4.扫描所得腿脚数据；
图2是本发明的三维数字修复示意图；其中5.计算机软件处理，6.踝足矫形器三维模型，7.手臂矫形器三维模型；
图3是本发明的SLA三维打印示意图；其中8.SLA三维打印机生产，9.踝足矫形器SLA壳体，10.手臂矫形器SLA壳体；
图4是本发明的复合加工示意图；其中11.踝足矫形器加入石膏支撑、涂覆玻璃纤维与树脂操作，12.手臂矫形器加入石膏支撑、涂覆玻璃纤维与树脂操作；
图5是本发明的固化加工意图；其中13.烘箱加温固化14.经过复合加工的SLA踝足矫形器成品，15.经过复合加工的SLA手臂矫形器成品。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0022]实施例1
通过操作Artec 3D公司的Artec Eva手持式人体扫描仪三维扫描仪(I )，对患者需矫形部位，即待扫描肢体(2)进行三维扫描，扫描得到患者需要矫形的踝足部位(4)三维扫描数据，如图1所示。
[0023]通过使用Materialise公司的Magics软件处理(5)扫描所得到的肢体数据，如图2所示，对所需要矫形的肢体进行外形修复、形态矫正等操作并进行抽壳，得到壁厚1mm，具有符合人体工程学需求的踝足矫形器三维模型(6)。
[0024]将踝足矫形器三维模型输入SHINING 3D公司的iSLA_650光固化快速成型打印机中，采用Somos GP Plus材料，通过立体光固化快速成型技术三维打印生产(8)，得到踝足矫形器SLA壳体(9 )，如图3所不。
[0025]在踝足矫形器SLA壳体内侧涂覆0.1mm的凡士林(脱模剂)，灌入半水纤维石膏固化作为内部支撑。
[0026]在矫形器壳体外侧以环氧丙烯酸酯作为粘合剂，涂覆3层400g/m2的斜纹玻璃纤维布，形成复合加固层(11):具体操作是使用环氧丙烯酸酯浸润斜纹玻璃纤维布，将第一层斜纹玻璃纤维布包覆在SLA壳体外侧并通过抚平挤出间隙中的气泡，确认贴合后将第二层斜纹玻璃纤维布浸润、包覆、抚平，确认贴合后将第三层斜纹玻璃纤维布浸润、包覆、抚平，最终在矫形器壳体外侧复合加固层(11)。
[0027]将经过复合加工的SLA踝足矫形器半成品放入烘箱内加温至80°C保持35分钟，使树脂纤维覆层固化(13)，固化后去除内部石膏支撑，取得经过复合加工的SLA踝足矫形器成品(14)，如图5所示。
[0028]实施例2
通过操作3D Systems公司的Sense手持式人体扫描仪三维扫描仪(I )，对患者需矫形部位，即待扫描肢体(2)进行三维扫描，扫描得到患者需要矫形的手臂部位(3)三维扫描数据，如图1所示。
[0029]通过使用Materialise公司的Magics软件处理(5)扫描所得到的肢体数据，如图2所示，对所需要矫形的肢体进行外形修复、形态矫正等操作并进行抽壳，得到壁厚0.7mm，具有符合人体工程学需求的手臂矫形器三维模型(7 )。
[0030]将手臂矫形器三维模型输入SHINING 3D公司的iSLA_650光固化快速成型打印机中，采用Somos GP Plus材料，通过立体光固化快速成型技术三维打印生产(8)，得到手臂矫形器SLA壳体(10)，如图3所示。
[0031]在手臂矫形器SLA壳体内侧涂覆厚度0.1mm的凡士林(脱模剂)，灌入半水纤维石膏固化作为内部支撑。
[0032]在矫形器壳体外侧以E-51环氧树脂作为粘合剂，涂覆2层0.18mm厚度的斜纹玻璃纤维布，形成复合加固层(12):具体操作是使用E-51环氧树脂浸润斜纹玻璃纤维布，将第一层斜纹玻璃纤维布包覆在SLA壳体外侧并通过抚平挤出间隙中的气泡，确认贴合后将第二层斜纹玻璃纤维布浸润、包覆、抚平，最终在矫形器壳体外侧复合加固层(12)。将经过复合加工的SLA手臂矫形器半成品放入烘箱内加温至70°C保持30分钟，使树脂纤维覆层固化(13)，固化后去除内部石膏支撑，取得经过复合加工的SLA手臂矫形器成品(15)，如图5所示。
[0033]上述实施例并非是对于本发明的限制，本发明并非仅限于上述实施例，只要符合本发明要求，均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种光固化三维打印矫形器复合加工方法，其特征在于该方法包括以下步骤: 步骤(I)、在矫形器的数字模型设计阶段，将矫形器壁厚设置为0.7?1.0_，通过三维打印工艺打印成型，得到矫形器SLA打印产品壳体； 步骤(2)、在步骤(I)得到的矫形器SLA打印产品壳体的内侧涂覆脱模剂作为脱模层，然后灌入半水纤维石膏固化后作为内部支撑； 步骤(3)、在矫形器SLA打印产品壳体外侧涂覆树脂纤维覆层，形成复合加固层； 所述的树脂纤维覆层包括环氧树脂、纤维布层，其中环氧树脂作为粘合剂； 步骤(4)、将步骤(3)复合加工后的矫形器放置于烘箱内加温使树脂纤维覆层固化，固化后去除内部半水纤维石膏支撑取得复合加工的矫形器成品。
2.如权利要求1一种光固化三维打印矫形器复合加工方法，其特征在于步骤(2)所述的脱模剂厚度为0.1mm。
3.如权利要求1一种光固化三维打印矫形器复合加工方法，其特征在于步骤(2)所述的脱模剂为凡士林。
4.如权利要求1一种光固化三维打印矫形器复合加工方法，其特征在于步骤(3)所述的树脂纤维覆层的涂覆方法是使用环氧树脂浸润纤维布，将纤维布包覆在SLA壳体外侧并通过抚平挤出间隙中的气泡；每层纤维布确认贴合后将下一层纤维布浸润、包覆、抚平，如此往复，直至按矫形器需求包覆上所需的纤维布数量。
【专利摘要】本发明公开一种光固化三维打印矫形器复合加工方法。该方法是在矫形器的数字模型设计阶段，将矫形器壁厚设置为0.7～1.0mm，通过三维打印工艺打印成型；矫形器SLA壳体的内侧涂覆脱模剂作为脱模层，灌入半水纤维石膏固化后作为内部支撑；在矫形器SLA壳体外侧涂覆树脂纤维覆层，形成复合加固层；最后加温使树脂纤维覆层固化，去除石膏支撑即可。本发明克服了单纯SLA材料易老化脆裂、材料成本偏高、受热易变形的问题；光固化原料的用料减少了40～65%，树脂与纤维价格的低廉使成本大为降低；复合加工后的矫形器软化温度提高了15～25℃不等。复合加工材料具有良好的韧性，与单纯SLA材料相比加载性能提升了3～5倍。
【IPC分类】A61F2-02, A61F2-50
【公开号】CN104814808
【申请号】CN201510160445
【发明人】徐铭恩, 王玲, 陈阳
【申请人】杭州电子科技大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月7日