Customization based on CAD automation in production of medical screws by 3Dprinting

• Autorzy: Bednarczuk Piotr

Identyfikatory

DOI

10.35784/iapgos.2746

Warianty tytułu

PL

Kastomizacja oparta na CAD automationw produkcji wkrętów medycznych przy użyciu druku 3D

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a proposal of a complete CAD Automation solution enabling customization of the production of medical screws to individual patient requirements. The proposed approach using OLE technology enables the introduction of customization at the CAD project stage. The assemblyof the surgical screw in the PLM system is generated by means of a specially developed application. The application communicates with the SolidEdge system using an API, taking into account 10 different input parameters. Three different types of medical screws have been developed in the application:the Herbert Screw, Cancellous Screw, and Malleolar Screw with three different thread types: rectangular, isosceles, and trapezoidal. The screws designed in this way can be manufactured using 3D printing techniques or CNC machining, and can be used for both humans and animals.

PL

W artykule przedstawiono propozycję kompletnego rozwiązania CAD Automation umożliwiającego dostosowanie produkcji śrub medycznych do indywidualnych wymagań pacjenta. Zaproponowane podejście z wykorzystaniem technologii OLE umożliwia wprowadzenie kastomizacji już na etapie projektu CAD. Montaż śruby chirurgicznej w systemie PLM generowany jest za pomocą specjalnie opracowanej aplikacji. Aplikacjakomunikuje sięz systemem SolidEdge za pomocą API z uwzględnieniem 10 różnych parametrów wejściowych. W aplikacji opracowano trzy różne typy śrub medycznych: śrubę Herberta, śrubę gąbczastą i śrubę kostkowąz trzema różnymi rodzajami gwintów: prostokątnym, równoramiennym i trapezowym. Zaprojektowanew ten sposób śruby mogą być wytwarzane przy użyciu technik druku 3D lub obróbki CNC i mogą być stosowane zarówno dla ludzi, jak i zwierząt.

Słowa kluczowe

EN

CAD automation; customization; medical screw; 3D printing

PL

CAD automation; kastomizacja; śruba medyczna; druk 3D

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2021
• Tom: T. 11, nr 3
• Strony: 18--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Bednarczuk Piotr

• University of Economics and Innovation in Lublin, Institute of Computer Science, Lublin, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-1933-7183

Bibliografia

• [1] Amadori K.,TarkianM.,TarkianJ.,ÖlvanderJ.,KrusP.:Flexible and robust CAD models for design automation.Advanced Engineering Informatics26(2), 2012, 180–195.
• [2] DeCosterT.A.,HeetderksD.B.,DowneyD.J.,Ferries J.S.,WendellJ.:Optimizing Bone Screw Pullout Force.Journal of Orthopaedic Trauma4(2), 1990, 169–174.
• [3] EvansB.:Practical 3D Printers: The Science and Art of 3D Printing.Apress, 2012.
• [4] PutmanA.C.,Willmert K.:Automation of Solid Edge Using External Clients Writtenin C++.AMO –Advanced Modeling and Optimization13(3), 2011, 499–538.
• [5] SolidEdge .Net Programmer’s Guide, Siemens Product Lifecycle Management.2008.
• [6] ThomasD.,SinghD.:3D Printing in Medicine and Surgery. Elsevier, 2019.
• [7] ViezensL.et al.:Impact of Screw Diameteron Pedicle Screw Fatigue Strength–A Biomechanical Evaluation.World Neurosurgery152, 2021, e369–e376.
• [8] WellerC.,KleerR.:EconomicValue of Digitized Manufacturing: Product Customization with 3D Printing.Academy of Management Proceedings 1,2015, 11524.
• [9] WilkieJ.,DochertyD.P., MöllerK.:Developments in Modelling Bone Screwing, Current Directions in Biomedical Engineering6(3), 2020, 111–114.
• [10] WilkieJ.,DochertyP.D.,MöllerK.:Developments in Modelling Bone Screwing. Current Directions in Biomedical Engineering6(3), 2020, 111–114.
• [11] Wu Z.,Nassar S.,YangX.:Axial Fatigue Performance of Medical Screwsin Synthetic Bone. International Journal of Biomedical Engineeringand Technology17(2), 2015, 192–207.
• [12] .NET Programmers’s Guide, Solid Edge with Synchronous Technology API.Siemens PLM Software, 2008.