La produzione additiva accelera lo sviluppo di un nuovo bastone da passeggio: Università di Dayton, Ohio

L’Istituto di ricerca dell’Università di Dayton sta sviluppando tecnologie di produzione additiva per aiutare l’Air Force a sostenere la sua flotta in modo più conveniente, ed è stata anche la soluzione perfetta per aiutare un fisioterapista ad aiutare le persone a camminare in modo più sicuro.

John Moore guardava molta televisione mentre si riprendeva dalla donazione di un rene a sua madre. Il medico di fisioterapia con sede nel New Jersey ha affermato di essere stato inondato di pubblicità su un tipo di bastone da passeggio che pretendeva di aiutare gli utenti a camminare più facilmente. Ma Moore non era convinto. Così ha deciso di svilupparne uno migliore.

A dicembre, Moore ha lanciato sul mercato StepWise™. La sua punta rotonda unica, che ricorda da vicino una "e" minuscola, è nettamente diversa da qualsiasi canna a punta singola, tripla o quadrupla attualmente sul mercato, ha affermato. È anche più sicuro da usare, ha aggiunto.

Utilizzando la plastica acquistata su Internet, una torcia a propano e un pezzo di vecchia suola di una scarpa da corsa, Moore ha realizzato un modello grezzo della punta del bastone che aveva immaginato. Poi è arrivato all'UDRI.

Lavorando con l'ingegnere della produzione additiva Michael Pratt nella divisione materiali strutturali dell'UDRI, Moore è stato in grado di portare un prototipo finale a un produttore in una frazione del tempo che sarebbe stato necessario se avesse lavorato con un'azienda che utilizza processi di prototipazione tradizionali, come strumenti e pressofusione, stampaggio a iniezione o lavorazione meccanica, ha affermato.

“La produzione additiva, nota anche come stampa 3D, prevede l’ingegneria di un progetto utilizzando un software per computer e quindi la stampa della parte, strato dopo strato, utilizzando il mezzo appropriato, in questo caso una resina polimerica”, ha affermato Pratt. "Ci consente di apportare rapidamente modifiche alla progettazione digitale e stampare nuovi prototipi in meno tempo, in modo più conveniente e senza gli sprechi di materiale tipici della produzione tradizionale."

Pratt ha lavorato con la collega Rebecca Hoffman, un ingegnere meccanico della divisione di meccanica applicata dell'UDRI, che ha utilizzato software di modellazione e simulazione per fornire analisi di progettazione e materiali su ogni iterazione. I ricercatori hanno lavorato insieme attraverso una serie di prototipi alla ricerca del perfetto equilibrio tra design e resistenza dei materiali, flessibilità e leggerezza.

Moore ha affermato che l'equilibrio è fondamentale per soddisfare le sue due priorità in un nuovo bastone: sicurezza e comfort.

"La punta rotonda consente un perno rotante, che si adatta al modo in cui funziona il piede di una persona quando cammina", ha detto. "Quando metti un bastone a punta piatta davanti a te per avvicinarti, la punta non si appoggia a terra, quindi solo una piccola parte della superficie della punta entra in contatto con il pavimento. Ma la nostra punta rotonda e semirigida fornisce più superficie di contatto per la sicurezza e consente un'andatura rotolante. Fondamentalmente elimina la possibilità di usarlo in modo errato. "

La punta rotonda presenta anche uno spazio di 1 pollice che si chiude quando viene applicato il peso al bastone. Quel po' di resistenza quando lo spazio si chiude, insieme a un profondo battistrada gommato progettato per disperdere l'acqua sulle superfici bagnate, assorbe parte della forza di compressione che viene normalmente trasferita all'utente, ha detto Moore. "Ciò riduce la forza che normalmente influisce sulle articolazioni dell'utente, il che è particolarmente importante per le persone che hanno problemi di artrite o sindrome del tunnel carpale."

Moore ha detto di aver considerato l'utilizzo della produzione 3D per sviluppare un nuovo suggerimento perché il progetto doveva essere creato da zero; non c'era niente di simile sul mercato.

Pratt ha detto che gli è piaciuto lavorare al progetto per la sua novità, aggiungendo che ci sono volute solo una manciata di iterazioni prima che un prototipo finale e le specifiche di progettazione fossero pronti per essere consegnati a un produttore per la produzione di massa.

"È stato fantastico lavorare con Mike", ha detto Moore. "Starei ancora cercando di portare questo bastone sul mercato se non fosse per l'UDRI."