Stratasys助力香港理工大學奪發明獎

3D列印製作“蛇勺”勇奪發明金獎

走到公車站，拿起手機，伸手去拿一杯咖啡。對於我們很多人來說，能夠完成這些肢體動作是理所當然的。

然而，對於那些殘障人士來說，這些動作並不容易。即使是像用勺子吃飯這樣看似微不足道的動作，需要手臂、手肘、手腕和手指的關節和肌肉簡單協調的活動，對於他們來說，也會帶來巨大的困難。

在第十三屆國際康復工程及輔助技術大會 (i-CREATe 2019) 上，來自香港理工大學的團隊憑藉一個名為 “Snaker勺子 “的發明獲得金獎。 

3D列印以一種超前的方式，給予我們的想法生命。它將我們的反覆運算過程減少了90%以上。 —Kristy Fung

“暖心設計”的由來

Snaker Spoon是一款專為上肢殘障人士設計的勺子，特別是那些患有腦癱和類風濕關節炎的人士，他們經常需要幫助進食。

Snaker Spoon由Kristy Fung和她的香港理工大學作業療法項目團隊研發，旨在幫助人們獨立進食。它的手柄是可以扭轉的，靈活的就像一條蛇，由三個部分組成：勺子、用於角度轉動的介面和手柄。這三部分之間有彈簧連接，可以調整角度，它們之間的磁鐵保證了餵食時的穩定性。勺子和手柄都可以向6個方向扭轉，所以總共可以有36種組合。

因此，Snaker Spoon可以讓使用者同時扭轉勺子和手柄，以達到最合適的進食角度，保證吃東西的連貫性。

Snaker勺子是由一個課堂作業延伸而來的。雖然這個聽起來足夠有趣，但是要將其轉化為有形的產品還是需要花費一些精力。考慮到它是為了幫助殘障人士獨立進食而設計的，所以需要進行大量的測試、反覆運算來最終確定尺寸、形狀和結構的設計。

製作這種產品的傳統方法涉及數控加工和模具的領域。但是，為每一個設計創建一個模具會非常耗時，更不用說成本了，Kristy和她的團隊等不了那麼久。而且，尋找一種既靈活又堅固的材料也的確是一件令人頭疼的事。

幸運的是，香港理工大學3D列印研究設施 (U3DP) 擁有大量 Stratasys 3D印表機，如F900™、Fortus 450mc™、J750™和Objet30 Pro™，可以滿足Kristy Fung這些需求。

Kristy和她的團隊與那裡的工程專家合作，使用3D印表機開發了Snaker Spoon。

讓想法成為現實

Kristy選擇用 Stratasys J750和Digital ABS™列印手柄和勺子。

作為世界上第一台全色、多材料3D印表機，J750提供了無與倫比的美學性能，擁有真正的全色功能，具有紋理貼圖和顏色漸變。

▲Stratasys J750™ 3D印表機

其廣泛的材料屬性允許創建原型，其外表、感官和運作原理都與成品相同，而無需噴漆或組裝。

數位化ABS的設計是為了模擬耐用的生產塑膠，除此之外還能提供高衝擊強度、耐高溫和卓越的表面處理。因此，滿足了Kristy對精度和強度的要求。

對於連接勺子和手柄的彈簧，Kristy使用了 Stratasys F900印表機和ASA材料。F900的大列印盤尺寸 (914.4 x 609.6 x 914.4 mm) 是為了處理最苛刻的製造需求而設計的。這使得Kristy可以同時列印多個不同的原型，並一起進行測試，大大縮短了開發階段。

▲Stratasys F900™ 3D印表機

F900具有無可比擬的精度、可重複性和可預測性，通過控制軟體系統就可以產出品質高、可靠的成品。ASA有點像ABS，但具有更好的抗紫外線性、機械性能和美觀性。

Stratasys FDM®和PolyJet™技術的優勢之一是精度高，這使得零件裝配非常容易。此外，可溶性支撐材料可以輕鬆實現複雜的形狀，並最大限度地減少後處理。減少時間和成本也是促使Kristy選擇Stratasys的關鍵原因。

小批量製造

多年來，3D列印在人們心目中一直與快速原型設計密不可分。但Kristy的項目證明了 Stratasys技術可以支援小批量生產的一個很好的例子。希望Snaker Spoon的設計可以應用於其他類型的器具，如叉子和刀子，通過3D列印研發更多的工具，來幫助更多的殘障人士。

將來會有越來越多的人從3D列印技術中受益，而 Stratasys也秉承一貫的創新精神，帶來了J750的全新反覆運算產品J850。

 ▲Stratasys J850™ 3D印表機

從創意到製作，J850作為PolyJet全新一代旗艦機型能在更短的時間內提升產品品質，更快地將產品推向市場，同時節省成本。也將呈現更加逼真的色彩，一站式解決所有列印需求。