增材制造技术让医疗科技初创公司尝到成功的滋味

OVR技术转向Protolabs的Multi Jet Fusion 3D打印,以发展VR体验

嗅觉是触发记忆和情感的最古老、或许也是最能唤起回忆的方法:想象一下新生儿的气味。从森林小径上飘来一股冷杉的气息。战场的刺鼻气味,如柴油燃料和燃烧的橡胶。气味是唯一与大脑的记忆和情感部分直接相关的感觉,这使它成为影响认知和行为的强大工具。

将这种原始感觉与快速发展的虚拟现实(VR)技术相结合是表达技术这家初创公司位于佛蒙特州伯灵顿。

该公司的开创性产品是OX1,这是一种轻量级的无线专利设备,可连接到VR头戴式显示器的底部。为了加强虚拟现实体验的沉浸感和真实性,OX1会向用户鼻子下的一小块区域发射微细的、毫秒级的各种香味液体。公司名称中的OVR代表“嗅觉虚拟现实”。

优化设计需要快速适应的灵活性,这Protolabs的多喷射聚变工艺OVR Technology的设计主管和联合创始人埃里克·库珀(Erik Cooper)说,这是其工业3D打印技术之一。库珀说,OVR技术最初的重点是医疗保健、教育和培训用途,因为更快、更便宜、更容易使用的VR技术推动了医疗保健市场的采用。

库珀说,临床医生已经在使用现有的虚拟现实方法,通过浸入式治疗和与战争有关的气味来帮助患有创伤后应激障碍的退伍军人重温和重新处理创伤经历。OVR首席执行官Aaron Wisniewski在报告中说,在中佛罗里达大学的一个项目中,超过三分之二的PTSD患者在接受这种治疗后症状消失最近的TEDx演讲

库珀说,除了医疗保健,OVR科技还将培训、教育、娱乐、沉浸式体验(包括游戏)和带有香味的4D纪录片视为潜在市场。“我们想从医疗保健和蓬勃发展的数字治疗市场开始,”库珀说。

创新设备需要迭代设计的灵活性

库珀说,OVR技术面临的主要挑战是开发一种以前不存在的产品,特别是一种以如此微小的爆发方式释放气味分子的产品。

Cooper表示,OX1通过气味应用程序编程接口(API)架构来产生这些气味,该API允许设计师为虚拟现实环境中的物体气味分配参数。例如,一个物体在第一次拿起时没有气味,当用户把它靠近他或她的脸时,它会产生更强烈的气味。处于物体顺风处的用户可以在虚拟微风中闻到物体的气味,但在物体逆风处移动时就无法闻到。

概览

挑战

OVR科技需要一个具有成本效益的原型和小批量生产解决方案,将其专利OX1气味排放设备推向市场。

解决方案

该公司使用Protolabs的Multi Jet Fusion (MJF)工艺,利用MJF的机械性能和成本优势进行3D打印原型以及小批量生产部件,然后再采用其他传统方法进行生产。

结果

临床医生在医疗应用中使用OX1,该公司继续使用MJF部件进行设计创新和小批量生产。该公司能够比预期更早地将设备送到临床医生手中,同时仍然对设计进行了更改,这意味着不需要为工具付费,然后更改工具。

库珀说,这种设备包括一个风扇,可以清除气味,但它的材料必须足够光滑,以防止捕获气味分子。材料也必须接近测试的最终部件。

库珀说,此外,OX1的设计必须与VR技术配合,随着应用的推进,VR技术不断变化和迅速改进。设计和开发的灵活性以及快速改变形状因素的能力对于预测虚拟现实的下一步发展至关重要

“FDM不适用于所需的几何类型。气味分子粘附在FDM工艺产生的小凹槽中,使它们无法完全从外壳中清除出去。”
OVR OX1虚拟现实产品
OVR科技公司的OX1是一款无线专利设备,可以连接到VR显示器的底部。

Cooper和OVR Technology首席技术官Matt Flego一起,用熔融沉积建模(FDM) 3D打印机制作了一些房屋原型。但这并不适用于他所需要的几何类型。气味分子粘附在FDM工艺产生的小凹槽中,使它们无法完全清除外壳。

库珀说,OVR的团队使用了另一种工业3D打印工艺,即立体平版印刷(SLA),并使用了一台内部机器。但是这种材料不那么坚固,而且表面处理也不像成型成品那样接近。

Multi Jet Fusion通过嗅觉测试

通过Protolabs的Multi Jet Fusion工艺,Cooper获得了快速改变形状因素以及最终使用部件的光洁度和强度所需的灵活性。Protolabs的周转时间和价格赢得了他的青睐即时设计分析和定价工具使过程更简单,与他之前的经验相匹配。

Cooper说:“Protolabs一直在帮助我们提供来自HP Multi Jet Fusion机器的高质量尼龙部件。

库珀还称赞了MJF部件的耐用性。库珀说:“如果我们真的进入军事应用领域,我们将进行必要的测试,这看起来是很有可能的。”“我们必须进行跌落测试和电磁测试。这些部件必须与最终的材料非常相似,而Multi Jet Fusion正是为我们提供了这一点。”

库珀说,他知道自己可以在几天内从Protolabs获得部件(基本上是按需制造),这有助于初创公司避免大量库存,并进一步支持快速设计创新。

OVR 3d打印附件
OVR使用Protolabs的Multi Jet Fusion增材制造工艺3D打印OX1的原型和小批量最终使用部件。

MJF的小批量生产

Cooper表示,除了原型设计之外,OVR还计划在OX1进行beta测试时使用MJF。他通常一次订购10台设备的零部件,公司会与早期采用者和有影响力的人合作,帮助验证这项技术。

库珀说,该设备可能会在明年晚些时候上市。在这种情况下,切换到beplay体育下载ios可能有1万个零件的运行可能是有意义的。Cooper解释说,采用工装的决定更多地是由公司的里程碑和需求驱动的,不过他补充说,一旦OVR每年超过2000台设备,“我们肯定会采用工装。到此为止,这个版本的设计迭代和开发将得到解决。”

在此之前,库柏可以接受1000个MJF部件的短期生产。在这样的体积下,注塑模具的成本仍然很难证明是合理的,而且该设beplay体育下载ios备将需要4到5个不同的模具。虽然模具可以改变,但随着开发的继续,OX1的设计可能会经历一些大规模的改变。

库珀说,OVR Technology正在考虑在发布新机型时更换设备的方案,回收旧设计进行回收和翻新。

库珀说:“我们一直在推动研发,让它变得更好。“保持敏捷和灵活,并保持附加内容的运行要容易得多。你现在不能停留在一个档位上。”