一个阿拉巴马州的青少年3D打印一只脚,这样一个受伤的海军陆战队员可以滑雪板

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Beachbody Coaching

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在一年的时间里,17岁的Ashley Kimbel从阿拉巴马州Grissom高中的普通青少年变成了退休海军陆战队的英雄。当崭露头角的工程师遇到一名26岁的肯德尔·贝恩(Kendall Bane),他在阿富汗受了重伤,她无法忽视他的残疾让他无法滑雪和山地自行车的方式而不会损坏他的假肢。她迅速掌握了一个新的3D建模程序,为他建立了一个新的脚,让他可以进行他喜欢的活动。

Kimbel使用西门子的Solid Edge计算机辅助设计软件来描绘她的想法,根据Bane的需求进行定制,3D打印模型,并使用她学校实验室的碳纤维进行组装。

“我喜欢这样做,”她说 逆 。 “我喜欢使用Solid Edge并开始研究它,所以它不像是工作或项目。我进来了,这很有意思,所以找到一些你热爱的有趣事情是最重要的事情。“

退休后,Bane发现自己无法滑雪板和山地自行车而不会使自己疲惫不堪或损坏假肢。他有大约六种不同类型的假足,每种都用于不同的活动,例如可以指向像芭蕾舞女演员的游泳脚和另一种用于短跑的C形脚。但是他很难在两个最喜欢的户外活动中找到力量和体重之间的完美平衡。

“我试图滑雪或试图在他们身上骑自行车,我已经打破了几英尺,”他说。 “我告诉我的假肢医生,我想要一只脚可以存活下来,真的很有影响力,但他给我的东西真的很重。即使它比我的常规脚还要重几磅,这足以让你在一天的时间里疲惫不堪。“

沮丧的是,Bane与他的兄弟Devon讨论了这个问题,Devon恰好是GreenpowerUSA的导师,这是一个以Kimbel参与的电动汽车工程为中心的课后计划.Devon将两者联系起来,其余的都是历史。

Kimbel开始虚拟测试Bane的原始假肢Versa Foot,这是一种重达2.5磅的高冲击力足 - 有点太重而无法使用。这个数字双胞胎允许她调整原始的脚,以可视化哪些部分可以被削减或剃掉以减轻重量。最后,Kimbel的设计将重量降低到超过两磅。

在她和Bane决定他们有物理上值得测试的东西之前,她只需要测试一些模型。那时,她说,事情变得有些混乱。

她为返工的假肢进行3D打印,并开始用碳纤维,树脂和称为ultem的高阻材料填充它,用于制造飞机和火箭部件。但经过两次尝试失败和加压烤箱故障后,金贝尔终于能够施放脚。

“我们决定做一个湿的上层,这是当你把干碳纤维放在两片塑料之间时,你把树脂倒在上面,”她说。 “它真的很湿,很粘,很粗糙,但结果很好。”

将脚连接到不锈钢挂架上后,Bane可以轻松地将脚交换出来,是时候进行测试了。最初的几个时刻对于金贝尔来说是令人伤脑筋的,他害怕有些东西可能会突然或松开,导致贝恩绊倒或摔倒。但是经过悠闲的步行测试和更激烈的跑步测试后,她的设计已经证明足够坚固,让Bane再次开始滑雪和山地自行车。

像任何优秀的工程师一样,Kimbel说还有改进的余地。她原本希望重新设计的脚重量接近1.7磅,她认为仍然可以通过在一些地方(如脚的顶部)进行尺寸调整,并将内部活塞更换为较轻的部件。但就目前而言,没有第二版的计划,而Bane对结果感到满意。

Kimbel很快就在伯明翰的阿拉巴马大学开始了她大学的第一年,她希望将她对医学的热爱与她对工程学的新热情结合起来。但她不是修复假肢,而是想从GreenpowerUSA学到的技能,专注于更加前沿的东西。

“我不知道如何制作假肢,但我绝对希望在未来的职业生涯中融入生物医学工程和3D打印,”Kimbel说。 “站在医学的最前沿,也许是3D打印的器官 - 我认为这真的很酷,而且我的目标也在去。”

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