3D-Druck aus Metall hilft neuseeländischem Veteran der Verteidigungskräfte auf seiner Reise zu den Invictus-Spielen
Zehn Jahre nach einem Hubschrauberabsturz veränderte sich das Leben des Navy-Veteranen Stevin Creeggan. Jetzt nutzt ein Team von Ingenieuren der neuseeländischen Streitkräfte die additive Fertigung, um ihn wieder zu verändern.
Im Jahr 2010 hat sich Stevin Creeggans Leben für immer verändert. Er war der einzige Überlebende eines Hubschrauberabsturzes in der Pukerua Bay, nördlich der neuseeländischen Hauptstadt Wellington. Stevin wurde mit mehreren Verletzungen zurückgelassen, darunter selbstverschweißte Wirbel in seinem Nacken und unteren Rücken sowie schwere Schäden an seinem rechten Bein, das mit Platten, Schrauben und Stäben rekonstruiert wurde, um seinen Oberschenkelknochen und unteren Oberschenkelknochen zusammenzuhalten. Es ist jetzt auch um 2,5 Zentimeter kürzer als sein linkes Bein.
Nach dem Unfall war es für Stevin schwierig, einen Weg zu finden, seine Fitness zu erhalten, so dass er sich dem Radsport zuwandte und schließlich seinen Namen für die Teilnahme an den Invictus-Spielen vorschlug, die 2014 von Prinz Harry für aktuelles und ehemaliges Servicepersonal, das verletzt oder verunglückt ist, gegründet wurden. Im nächsten Jahr soll er an Bogenschießen, Rollstuhlbasketball und Radrennen teilnehmen.
Da ein Bein kürzer als das andere war, machte sich Stevin zunächst einen Abstandshalter, ein dünnes oder oft verjüngtes Material, das dazu dient, kleine Lücken oder Zwischenräume zwischen Gegenständen auszufüllen, um die Lücke zwischen seinem rechten Fuß und seinem Fahrradpedal auszufüllen. "Ich habe zuerst Moor verwendet; das Material, das Plattenklopfer verwenden, wenn sie eine Delle in einem Auto ausfüllen. Es ist stark, aber sehr schwer. Ich sprach mit meinem Invictus-Sportteammanager, David Pilgrim, der es zum NZDF-Konstruktionsteam brachte, ohne dass ich davon wusste. Als ich herausfand, dass Sie mich mit einer Feder hätten umwerfen können, war ich so überrascht!
Ewan Conaghan und Martin Campbell waren die Maschinenbauingenieure der neuseeländischen Streitkräfte, als Davids Bitte, etwas Leichteres und Widerstandsfähigeres zu bauen, um Stevin auf seiner Reise zu den Invictus-Spielen zu unterstützen, bei den Empfängern ankam. Martin, selbst ein begeisterter Radfahrer, ergriff die Gelegenheit beim Schopf. "Ich habe eine lange Geschichte mit Schubrädern, und als dieser Job kam, ergriff ich die Gelegenheit, er war wie für mich geschaffen.
Aber, wie Ewan erklärte, war es etwas ungewöhnlich für ein Design-Ingenieurteam, das eher daran gewöhnt ist, militärische Fahrzeugteile bis hin zu zehnjährigen und maßgeschneiderten Prototypen zu entwerfen.
Stevins im Moor gefertigte Abstandhalter und Schuhplatten zur Befestigung am Fahrradpedal wogen 250 Gramm, "das ist lächerlich schwer, und so bestand eine unserer Hauptaufgaben darin, herauszufinden, wie sich das Gewicht erheblich reduzieren lässt, während gleichzeitig die Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber der Außenwelt erhalten bleibt", sagte Martin. Das Team entwarf und druckte einige Kohlefaser-Prototypen und arbeitete mit Stevin zusammen, um das Stück zu perfektionieren: "Mit der Additivtechnologie von GE und der Verwendung von Titan konnten wir das Gewicht auf 50 Gramm reduzieren, was für Stev einfach großartig war und das Design ist spezifisch für seinen Schuh", fuhr er fort.
Zenith Tecnica, ein in Auckland ansässiger Hersteller, druckte das fertige Stück mit Hilfe einer GE Additive Arcam Electron Beam Melting (EBM) Q10plus-Maschine in Titan. Der technische Leiter von Zenith, Peter Sefont, sagte, das Design sei einfach wunderschön, "wir mussten nur ein paar kleine Optimierungen vorschlagen, um zum endgültigen Design zu gelangen, und es ermöglichte uns, das Beste aus der Additivtechnologie herauszuholen". Stevin stimmt ihm zu: "Ich habe viele Kommentare dazu erhalten, wie schön das Design ist, und Fragen, wie es seine Stärke behält. Viele Leute merken zunächst nicht, dass es einen Abstandshalter gibt, und das ist ein Beweis für die 3D-Drucktechnologie und Titan".
Zenith Tecnica arbeitet in der Regel an Teilen für die Luft- und Raumfahrt, den Motorsport, die Schifffahrt und den medizinischen Bereich, daher war dies ein Vorstoß in etwas Neues: "Unsere GE Additive EBM-Maschinen sind für den 3D-Druck von Titanteilen für die Luft- und Raumfahrt und den medizinischen Bereich zertifiziert. Wir stellen eine ganze Reihe kundenspezifischer, patientenspezifischer Implantate und Prothesen her, da die Massenanpassung einer der Hauptvorteile des 3D-Drucks ist, aber der Pedalabstandshalter und die Pedalklampe sind nicht etwas, das wir zuvor hergestellt haben, daher war es großartig, ein Teil davon zu sein", fuhr Peter fort.
Während die für Mai geplanten Invictus-Spiele 2020 aufgrund von COVID-19 nicht stattfanden, werden sie voraussichtlich im nächsten Jahr stattfinden, und der Abstandshalter und die Pedalplatte aus Titan haben Stevin zusätzliche Zuversicht gegeben: "Das Design-Team fand den Sweet Spot in der Mitte, leicht, funktionell und stark zu sein. Mein rechtes Bein ist jetzt ergonomisch korrekt, so dass es jetzt an dem Punkt ist, an dem ich in der Lage bin, in die Pedale zu treten, und ich vertraue darauf, dass mein Bein und mein Fahrrad härter schieben können, als ich es bisher konnte. Ich lege jetzt 23 Kilometer in 30 Minuten im Streckenkriterium zurück, nach 18 Kilometern.
Über die verschobenen Invictus-Spiele hinaus wird Stevin weiter Rad fahren, "seit dem Unfall sind der Abstandhalter und die Stollenplatte für mich die größte Veränderung für den Sport oder irgendetwas anderes. Ich hatte die Gelegenheit, mich beim Designteam zu bedanken, und ihr Stolz darauf, dass sie mir auf meiner Invictus-Reise geholfen haben, etwas für mich zu schaffen, hat mich einfach umgehauen".
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