為 GMZ Medical 的矯正器生產建立藍圖

GMZ Medical 是澳洲矯正鞋墊生產領域的專家，旗下業務涵蓋物料供應、設計軟體到自有生產的完整產業鏈。這種多元化的業務範疇使他們對矯正器生產的各個環節都有深入了解，並在各種工作流程與材料方面積累了豐富經驗。他們的矯正器製造工廠 CADCAM Orthotics 使用兩台 Fuse 1+ 30W 選擇性雷射燒結（SLS）3D 列印機，而供應部門 PodCAM Supplies 則向矯正器製造商和醫療保健提供商推廣 Fuse 生態系統。

GMZ Medical 常駐足科醫師 Konrad Job 表示，旗下還包括軟體解決方案 LaserCAM Orthotics，這樣的複合型企業讓 GMZ Medical 能夠測試足部矯正器生產的每個環節，從而找到最佳設定與工作流程。

CADCAM Orthotics 的 3D 列印鞋墊生產工作流程「藍圖」使用 Formlabs 的 Fuse 生態系統。我們與 Job 深入交流，了解採用數位工作流程的優勢，以及這套藍圖如何解決矯正器製造商和醫療保健提供商的關鍵痛點。

3D 列印：乾淨環境中的簡易工作流程

CADCAM Orthotics 是 GMZ Medical 的製造部門。他們自 1997 年起開始使用 CNC 生產 EVA 矯正器，數年後又引入真空成型聚丙烯產品。

對於聚丙烯真空成型產品，工作流程從接收 3D 掃描開始，接著需要在 CAD 中設計正模，在中密度纖維板（MDF）上加工成型，然後在 MDF 正模上多次真空成型，製作出符合規格的矯正器。

EVA 矯正器必須使用 CNC 製造，這與透過 LaserCAM Orthotics 建立的設計相容。

Job 說：「痛點首先是步驟太多，其次是所有相關培訓，確保所有員工都能反覆完成這些步驟。久而久之，往往只有一個人真正擅長生產流程。」

除了培訓問題，MDF 還會造成粉塵飛揚的惡劣工作環境。Job 說：「MDF 不好處理，粉塵很多，必須佩戴口罩。我們試過高密度泡沫，但它會稍微熔化。當我們從機械加工足部正模改為 3D 列印時，沒有一個員工不感到開心。」

多層真空成型以製作具有適當硬度的鞋墊。

真空成型的第三個問題是表面光潔度。Job 說：「你只要用手碰一下，或者沾上一根毛髮，就完了。在打磨其他真空成型層時，必須時刻小心不要留下刮痕。」

最初，CADCAM Orthotics 以外包 3D 列印取代聚丙烯生產，前後外包了兩年。Job 說：「他們很好合作，非常支持，但最終我們對生產時間以及回收粉末比例等細節的掌控不夠。我們希望能按照自己的標準對印表機輸出的零件進行品管。」

為了對 3D 列印過程有更大的掌控，CADCAM Orthotics 在 2022 年決定將 3D 列印引入自有廠房。

透過 Fuse 生態系統實現自有生產

使用 Fuse 1+ 30W 以 Nylon 11 Powder 自有生產的 LaserCAM 鞋墊，成本比外包 3D 列印低 40%。

最終，外包是在轉向自有生產前驗證 3D 列印流程的好方式。自有生產可以掌控整個生產流程並縮短交貨時間；對 CADCAM Orthotics 而言，自有生產需要四個工作天，而外包則需要十天。此外，轉向 3D 列印還帶來了顯著的製造成本節省。

自有 3D 列印帶來了更大的生產週期控制。在 CADCAM Orthotics，這意味著每天列印，每週至少五次打印，有時週末還會加印一次，每週合計約生產 30 至 50 雙硬式矯正器。SLS 3D 列印完成後需要冷卻。

高效便捷的工作流程

CADCAM Orthotics 最近在工作流程中加入了 Fuse Blast，使清潔鞋墊所需時間縮短了 78%。

Job 指出，傳統工作流程往往造就出一位技術達人。「但現在有了 3D 列印，我們至少有五個人都能完成這項工作。所以培訓非常重要。」Fuse 生態系統的 3D 列印工作流程易於上手，不僅讓所有員工都能提升生產力，而且流程比傳統方式更簡便、更整潔。

透過省去傳統工作流程中費力的打磨和後處理工序，Fuse 生態系統讓 Job 和 CADCAM Orthotics 的員工得以專注於更高價值的任務，例如設計。

Fuse Blast 可以自動清潔整個打印批次的鞋墊，節省大量時間。

對於清潔和拋光，CADCAM Orthotics 採用全自動解決方案 Fuse Blast，以縮短 78% 的時間交付清潔無塵的產品。此外，清潔過程完全封閉，保持工作空間和員工的整潔，提供更舒適的工作環境。

零件從 Fuse Blast 取出後即清潔完成，可直接進行包覆加工。

冗餘性帶來安全保障

Job 說：「在引入 CNC 技術並銷售 CNC 系統後，我們很早就意識到冗餘性在製造業中非常重要。因此在評估 SLS 機器時，我們必須能夠購買兩台。」

即使是最可靠的 3D 印表機，也可能因操作失誤或常規維護而停機。只有一台印表機時，這意味著生產完全停滯。有兩台印表機，就能確保生產永不中斷。冗餘性也讓應對急單或大訂單時更具靈活性。

除冗餘性外，擁有兩台印表機在擴大生產時也帶來了靈活性。在第二台印表機上增加打印批次後，還可以繼續增加機器——整個過程使用相同的工作流程，無需在等待新設備安裝時拒絕訂單。

小型設備佔地面積的優勢

LaserCAM Orthotics 是 GMZ Medical 用於設計矯正鞋墊的軟體解決方案，也是 CADCAM Orthotics 在生產前進行內部設計時使用的軟體。自有生產讓 CADCAM 能夠在通過 PodCAM Supplies 向診所推薦系統和工作流程之前，先行測試和驗證。

PodCAM Supplies 的客戶是醫療診所，因此 LaserCAM 不僅要易於使用，PodCAM Supplies 推薦的印表機還必須考量醫療診所的需求，包括印表機佔地面積、後處理解決方案、售價以及工作流程的便利性。

儘管 Fuse 生態系統佔地面積小，CADCAM Orthotics 每批次卻能容納多達 12 雙鞋墊。Job 說：「在我們分銷 CAD 軟體的過程中，Fuse 與大型 SLS 和 MJF 機器相比具有很強的競爭力，尤其是對那些希望在自己診所和規模較小、更精品化的實驗室中進行列印的客戶而言。」

單一印表機上多元的材料庫

在 Fuse 1+ 30W 上 3D 列印的樣品，展示了 LaserCAM Orthotics 的設計以及 Nylon 11 Powder 的材料性能。

CADCAM Orthotics 最初開始 3D 列印時，正在尋找聚丙烯材料的替代方案（當時的行業標準），而行業標準此後已轉向尼龍。在尋找尼龍鞋墊的 3D 列印材料時，Job 說：「重要的是要有足夠強度的零件，包括拉伸強度和彎曲測試，以確保它們不會碎裂或變形。」

在 Fuse 1+ 30W 上，Nylon 11 Powder 是列印高延展性、長期穩定硬式矯正器（包括鞋墊殼）的理想材料。此外，使用 Nylon 11 Powder 列印的零件環境穩定性好、吸濕性低，具有耐光、耐熱和耐化學品的特性，並通過皮膚接觸生物相容性認證。

材料多樣性也是採用 Fuse 1+ 30W 的決定性因素之一。Job 說：「我們最初想用 Nylon 11 Powder 列印以取代我們的聚丙烯材料，這是個不錯的選擇。但如果我們想列印使用 Nylon 12 Powder、聚丙烯或 TPU 的不同類型產品呢？更不用說 Formlabs 在未來十年可能開發的新材料了。」

Fuse 1+ 30W 能夠列印六種粉末，包括生物相容性材料，而 Formlabs 的內部材料專家也持續致力於開發業界領先的新材料。

這個不斷擴展的材料庫是 Fuse 生態系統的一大優勢。Job 說：「隨著我們使用 Fuse 擴大自有生產，我們將能夠以比競爭對手更高的冗餘性提供更廣泛的材料，這無疑將成為我們的競爭優勢。」

LaserCAM 矯正器設計軟體

矯正器設計軟體解決方案市場競爭激烈，選擇眾多。Job 承認每種軟體解決方案都有其獨特功能和優勢。LaserCAM 因此專注於「使用處方數據直接生成矯正器模型的醫療設備設計」。

他們也致力於保持開放平台，讓使用者能夠與自己偏好的技術配合使用。Job 說：「我們不會將檔案格式鎖定為只能與一種印表機或一種 3D 掃描器配合使用。我們盡量讓任何掃描文件都能進入我們的系統，並生成可以發送給任何 CNC（過去）或 3D 印表機（現在）的 STL 檔案。我認為這對我們很有幫助，因為我們沒有同樣程度的偏見，可以直接推薦我們認為最適合與軟體配合使用的硬體。」

在 LaserCAM 中設計完鞋墊後，使用者可以自行製作，也可以將設計發送給 CADCAM Orthotics 進行生產。這種靈活性讓公司的供應部門 PodCAM Supplies 能夠與醫療保健提供商和矯正器製造商合作，為其業務選擇最優化的系統，同時使用 LaserCAM 軟體進行矯正鞋墊設計。

激發創新

3D 列印的種種優勢——節省成本、提高效率、更整潔的工作環境——最終匯聚成激發創新的動力。Job 說：「在任何工作場所擁有一台 3D 印表機對員工來說都很有趣，因為它讓你能夠創新，開發出各種用 CNC 很難製作的不同產品和原型。」

晶格鞋墊展示了 LaserCAM 設計與 3D 列印所能實現的多樣性。

憑藉更便捷的工作流程、更整潔的工作空間以及 SLS 粉末的力學性能，Fuse 生態系統加上 LaserCAM 軟體，讓 Job 能夠在矯正鞋墊領域不斷突破可能的邊界。