假肢接受腔3D打印模型的正逆向混合建模doi:10.3969/j.issn.1674-7100.2023.02.006收稿日期:2022-12-19作者简介:段悦(1998-),女,辽宁朝阳人,湖南工业大学硕士生,主要研究方向为光固化成型3D打印技术,E-mail:1051204174@qq.com段悦卢依婷宋旺奕张亚琴湖南工业大学包装与材料工程学院湖南株洲412007摘要:针对传统工艺制作假肢接受腔依赖于石膏取型,以及金属阳四爪连接盘与假肢接受腔依赖于人工手动加工连接的问题,提出了一种基于SLA3D打印技术的假肢接受腔制作方法。通过仿真分析软件迭代设计得到承压合理的接受腔模型;通过正逆向混合建模,将光敏树脂接受腔和金属阳四爪连接盘复合。结果表明:3mm厚的光敏树脂材料符合假肢接受腔的应用要求;切片层厚为0.2mm时,光敏树脂接受腔和金属阳四爪连接盘的复合效果最佳。用SLA3D打印假肢接受腔是可行性的。关键词:3D打印;假肢接受腔;正逆向混合建模;计算机辅助设计;有限元分析中图分类号:R318.17;TP391.73文献标志码:A文章编号:1674-7100(2023)02-0042-08引文格式:段悦,卢依婷,宋旺奕,等.假肢接受腔3D打印模型的正逆向混合建模[J].包装学报,2023,15(2):42-49.2023年第15卷第2期Vol.15No.2Mar.2023包装学报PACKAGINGJOURNAL02假肢是截肢患者康复的重要辅具。接受腔是人体残肢与假肢的人机系统接口界面,能将残肢收纳在其中,并将作用力有效地传递到假肢远端部位[1-2]。接受腔的个性化定制质量影响假肢的使用效果。传统假肢接受腔制作主要包括测量标记残肢、制取残肢石膏阴模、制作石膏阳模并修型、试穿临时接受腔、阳模再修型、接受腔成型等步骤。制作期间,接受腔修型是依据患者试穿的反馈信息和医生的修型经验,此方法存在石膏阳模修型数据的不准确性和无法保存修型数据的缺陷。因此,医疗领域需引入先进的快速成型(rapidprototyping,RP)技术[3-4]。快速成型技术适用于个性化定制需求,是将材料层层堆积来快速制造产品的新技术。故本文提出了一种基于光固化成型(stereolithographyappearance,SLA)3D打印技术[5-8]的假肢接受腔制作方法。通过逆向工程获得残肢数据,逆向设计假肢接受腔模型;基于受力仿真实验迭代设计承压合理的接受腔有限元模型;将正向设计合理的金属阳四爪连接盘与光敏树脂复合建模,以解决金属阳四爪连接盘在SLA成型工艺中引起的干涉问题。1正逆向混合建模设计思路正逆向混合建模[9]的主要思路为:采用手持式三维扫描仪获取残肢的点云数据,再经逆...