Большой куб из металла высотой примерно в полтора метра, похожий на большой духовой шкаф, негромко жужжит.
Если заглянете внутрь, — а это сделать просто: верхняя крышка с окошком открывается, – увидите постоянное движение. Перекладина с трубочками-проводами беспрестанно движется туда-сюда над красной пластиковой шестеренкой, расположенной на горизонтальной темной поверхности.
Трудно поверить, но с десяток минут назад этой шестеренки из пластика здесь не было. Она напечатана на 3D-принтере и процесс продолжается.
Мы находимся в «Научно-практическом центре социальной реабилитации» министерства здравоохранения и соцразвития в Алматы. Шестеренка – это мелочь, что-то вроде тестовой страницы обычного принтера. Созданием таких простых деталек калибруют время от времени сложное устройство.
Технологии будущего
Первый протез, гильзы для которого были выполнены в 3D — принтере, в Казахстане сделали здесь в августе прошлого года.
Гильзы представляют собой пластиковые «стаканы», в которые человек вкладывает конечность. Понятно, что точность изготовления этих, пожалуй, самых ответственных частей протеза, должна быть очень высокой – на них приходится большая нагрузка, при этом, гильзы не должны натирать и травмировать. Поэтому изготавливаются они только индивидуально.
«Точность изготовления нужна для полного соответствия анатомическим параметрам. После печати на принтере подгонка почти не требуется – точки нагрузки и разгрузки, все отображается при сканировании ноги пациента», — рассказывает Мынжасар Шугаепов, заместитель генерального директора «Научно-практического центра развития социальной реабилитации».
Технологическая последовательность такова: сначала пациенту замеряют конечность с помощью специального сканера, делающего до 1000 кадров в секунду. Данные сохраняются в компьютере и передаются принтеру. Дело сделано – машина начинает долгую работу.
Одна гильза печатается около 15 часов. Можно и быстрее, но технология такова, что чем быстрее, тем слабее: принтер накладывает материал слоями и чем их больше, тем лучше для износостойкости.
«За этот год пока никто не возвращался с просьбой починить наши протезы», — улыбается Шугаепов.
Расходный материал для этого вида 3D-печати – пластиковая нить, намотанная на бобину. Принтер разматывает нить, нагревает ее и плавит, а затем подает пластик куда нужно. Точность изготовления описывается сотыми долями миллиметра. Эти технологии для казахстанских протезистов – настоящая находка.
До августа прошлого года и первой напечатанной гильзы нашим изготовителям приходилось работать только старыми методами – сначала снимался гипсовый слепок, заливался так называемый позитив, затем происходила формовка нагретого пластика.
«После появления 3D-принтера мы гипсовые работы почти не делаем. Анатомически – гильзы по новым технологиям людям подходят лучше, самое главное, не требуют такой длительной подгонки, как раньше», — говорит Мынжасар Шарипович.
Облицовка протеза – косметический корпус – также может изготавливаться на принтере. Обычно сканируется вторая конечность, данные забиваются в устройство, далее – то же самое, только быстрее: для облицовки не нужен такой запас прочности, как для гильзы.
Как воплотить 3D в реальность
Олег Лобах, технический директор компании 3D PM – тот человек, который отвечает за работу с 3D-принтерами в центре социальной реабилитации.
Объясняет: он работает здесь, на чужом оборудовании, по договоренности. Вообще-то, его компания занимается 3D-печатью самостоятельно, но центр соцреабилитации сотрудничает с частным специалистом Лобахом за деньги и, скорее, вынужденно: в штате таких специалистов по специфической технике здесь нет.
Лобах много лет занимался полиграфическим бизнесом, а на 3D-печать перешел четыре года назад. Тогда это казалось перспективным, и — надежды оправдались. Рынок был абсолютно свободным.
«Прежде чем закупить оборудование, поехали в Москву, обошли кучу компаний, смотрели, кто чем занимается, а уже потом приняли решение. Для примера – четыре года назад в Алматы только мы продавали пластик для принтеров. Сейчас я знаю минимум четыре компании, которые этим занимаются. Трудно было в первый год. А сейчас постоянно есть заказы», — рассказывает он.
Последние заказы – изготовление модели упаковки для хинкали и объемной модели бутылки нового дизайна для частных компаний. Часто обращаются ювелиры, заказывающие заготовки для сложных изделий. Из неожиданных заказов – печать модели человеческой кости. Заказ поступил от хирурга частной клиники – он захотел порепетировать операцию сначала на искусственном «макете».
Кроме 3D-печати клиентов интересует возможность точного сканирования. Так, неожиданно высокотехнологичный сканер пригодился для добывающих компаний: сменные зубцы экскаваторных ковшей проще отсканировать и отлить в Казахстане, чем везти из-за границы.
По словам Олега Лобаха, изготовление протезов – это наиболее ответственная часть его работы.
«Первому человеку, которому мы делали протез, мы гильз пять или шесть переделывали», — рассказывает Лобах. На деле отработка технологии центром социальной реабилитации была начата еще за полгода до этого. В итоге – результат всех устраивает.
Сколько стоит напечатанная для настройки шестеренка? Моделирование – 5 тысяч тенге, сама печать еще тысяча.
По старинке
Мы переходим в другой корпус центра, идем по коридору, заходим в малопримечательную дверь. В двух больших светлых сообщающихся комнатах в нос сразу бьет коктейль из запаха какой-то трудноузнаваемой синтетики и слесарной мастерской.
«Здесь вредная работа для здоровья – смолы, из которых изготавливается карбон, ядовиты», — рассказывает Мынжасар Шарипович.
Именно здесь из гильз, металлических «суставов» и прочих деталей собирают протезы. И большая часть этих комнат с многочисленными станками и приспособлениями, мешками с медицинским гипсом, разными емкостями – как раз то, что заменил, а в будущем, безусловно, заменит полностью, небольшой металлический шкаф 3D-принтера. Здесь можно увидеть, как из гипса создают формы, оборачивают их горячим пластиком и укрепляют его карбоном.
Здесь пока еще работают по старинке, но век гипсовых слепков уходит. Сотрудницы условно «гипсового отдела» – наверное, профессия умирающая.
Но вот, что никакой 3D-принтер не заменит никогда – человеческие руки и умение собирать и тонко настраивать механические конструкции.
Много лет работающий здесь механик-протезист Азат Акпаров показывает, как на специальном станке делается ручная настройка: лазерный луч определяет вертикаль, профессионал видит какие-то одному ему видимые несоответствия и подкручивает незаметные регулировочные шайбы.
Но это еще не точная настройка – процесс продолжится уже «на клиенте».
Вообще, всем уникальным навыкам сотрудников, работающих в этих двух комнатах, не учат ни в каком учебном заведении. Единственный выход не растерять традицию – передавать ее из поколения в поколение. Азат Акпаров когда-то и сам пришел сюда учиться в процессе работы у более опытного мастера.
В Научно-практический центр социальной реабилитации приезжают казахстанцы из самых отдаленных регионов. Изготовление протезов, пребывание в стационаре, транспортные расходы компенсируется государством.
Если в прошлом году напечатали протезы для трех человек, в этом году – уже для тридцати.
Источник aqparat.info