손가락 의수

작성자 관리자 날짜 2022-11-25 12:04:37 조회수 1589

의료 / 헬스케어
♦ 용  도 : 손가락 절단 환자용 의수
♦ 제조방식 : 3D프린팅(SLS), PA12
♦ 중점사항 : 1대1 개인 맞춤 설계


♦ 프로세스



 

최종 제품
 

          


(좌) 약지 의수 / (우) 검지 의수


본 제품은 손가락 절단 환자를 위해 제작한 ‘손가락 의수’입니다.
본 의수는 국내에서 처음으로 개발을 시도한 제품으로,
국내에 비해 대중화가 이루어진 해외의 의수 기성품을 역설계하여 국산화를 진행했습니다.

 


최종 완성 3D모델링


한양3D팩토리는 역설계를 기반으로 한 3D모델링과 시제품 테스트를 위한 3D프린팅을 진행했습니다.
완성된 모델링의 착용 예시를 보실 수 있습니다.

 

 

 

의수 제작에 적합한 3D프린팅
 

 

3D프린팅은 이미 다양한 사례를 통해 의수 제작에 적합하다는 것이 증명되었습니다.
제품 제작을 위해 금형이나 CNC 작업이 필요 없어 ① 시간과 비용을 크게 절감할 수 있고,
적층 제조 방식이기 때문에 형상의 제약이 적어 ② 복잡한 형상의 의수도 제작이 용이합니다.

이러한 장점은 맞춤형 의수를 제작할 때 더욱 두드러집니다.
맞춤형 의수는 1대1 설계를 진행하면서 여러 번의 테스트와 설계 수정이 필요한데,
3D프린팅은 ③ 최소 1개부터 제작이 가능하고 빠른 출력이 가능해 원활한 제작이 가능합니다.
이번 의뢰의 경우에도 의수 개발 과정에서 발생할 잦은 수정과 시제품 테스트를 고려하여 문의를 주셨습니다.

 

 

 

부품 조립을 통한 제품 제작
 


본 제품은 단순히 시제품에만 그치는 것이 아닌 실제로 사용할 완성 제품까지 제작한다는 점,
여러 개의 부품을 조립해야 한다는 점을 바탕으로 SLS방식의 PA12 소재를 사용했습니다.

PA12 소재는 내구성이 높아 실제로 사용하는 제품 제작에 활발하게 사용되는 소재입니다.
또한 조립이 필요한 부품이라면 공차 설정 및 정밀한 출력이 중요한데,
본 소재는 치수 정확도가 높아 의수 제작에 가장 적합한 솔루션이었습니다.

3D프린팅으로 부품 제작 후, 기성품 나사를 이용하여 조립, 완성했습니다.

 

 

 

제품 상세 사진

1) 검지 의수
 

          


검지 의수 최종 완성

 

손가락 부분에 절단된 마디를 끼우고, 손목에 고정하여 사용하는 ‘검지’ 의수입니다.
손가락에 착용하는 의수와 손목에 착용하는 부분이 이어져 안정적으로 착용이 가능한 제품입니다.

 

          


검지 의수 작동 모습 (3D모델링)
 

본 제품은 착용 시 고리에 손가락의 첫 번째 마디가 위치합니다.
첫 번째 마디가 구부러지면 손끝의 의수가 함께 구부러지는 구조입니다.

손목에 착용하는 파트는 얇은 두께와 넓은 면적으로 설계, 출력하여 어느 정도 탄성을 가질 수 있게 제작했습니다.
탄성이 있는 손목 부분은 벨크로와 결합하여 착용이 용이합니다.

 


길이 조절 파트 (손등)
 

본 제품은 착용하는 손의 마디 길이에 맞추어 제품의 길이를 조절할 수 있습니다.
의수 특성 상 손의 구조에 따라 부품이 분절되는 특성을 살려,
조립이 이루어지는 부분의 나사를 옮겨 길이 조절이 가능하도록 제작했습니다.

 


위치 조정 파트 (손가락 마디)
 

손가락 마디를 걸치는 고리 부분 또한 동일한 방식으로 위치 조정이 가능합니다.
첫 번째 마디에 맞추어 고리 위치를 조정하면 더욱 안정적으로 사용할 수 있습니다.

 

 

2) 약지 의수
 

          


약지 의수 최종 완성


착용 시 손가락 두 번째 마디까지 끼워지는 ‘약지 의수’ 입니다.
두 번째 마디가 굽혀지면 의수의 손끝이 함께 굽혀질 수 있게 설계되었습니다.

 


약지 의수 작동 모습 (3D모델링)

 

 

3) 실리콘 보형물
 


손가락 의수용 실리콘 보형물


착용 시 사용자의 손가락 굵기가 의수보다 얇은 경우를 대비해 실리콘 보형물을 추가 제작했습니다.
본 부품은 실리콘 소재로 3D프린팅을 진행, 후가공까지 진행하여 완성했습니다.

 

 

의수에는 필요 시 실리콘 보형물을 추가할 수 있도록 손가락 마디마다 실리콘 홈을 설계했습니다.
사진에서 실리콘 보형물이 조립된 상태의 의수를 보실 수 있습니다.

 

 

 

최종 제품
 

          


검지 의수 착용 모습
(본 사진은 실제 환자의 착용 사진이 아닌, 사용 시연을 위해 임의로 착용한 사진입니다.)


제품의 착용 사진입니다.
검지 의수의 경우 넓은 손목 부분이 고정되고, 첫 번째 마디가 고리에 걸치는 것을 확인하실 수 있습니다.

 


약지 의수 착용 사진
(본 사진은 실제 환자의 착용 사진이 아닌, 사용 시연을 위해 임의로 착용한 사진입니다.)


약지 의수의 착용 사진입니다.
약지 의수는 보시는 것처럼 두 번째 마디까지가 의수에 걸리고,
의수의 끝부분은 지문이 있는 마지막 마디 형태인 것을 확인하실 수 있습니다.

 


 

마치며

이렇게 제작한 시제품으로 실제 테스트를 진행해 환자분께서 원활하게 사용이 가능하신 것을 확인했습니다.
현재 국내에는 3D프린팅으로 의수를 제작하는 업체는 있지만, 손가락 절단 환자의 재활을 위한 제품은 없다고 합니다.
본 사례가 손가락 의수 보급화의 시작이 되어 절단 환자분들의 환경이 더욱 빠르게 개선되기를 기대합니다.


한양3D팩토리는 전문적인 설계, 빠른 3D프린팅 서비스를 제공하여 원활한 제품 개발 솔루션을 제공하고 있습니다.
홈페이지 우측 상단이나 아래 배너에서   제작문의   버튼을 누르시면, 빠른 문의 가능합니다.

 

 

 

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