Prototal collaborated with Cerca Magnetics, a UK-based medical technology company, to manufacture lightweight, wearable helmets for magnetoencephalography (MEG) using Industrial 3D Printing. The project demonstrates how Industrial 3D Printing enables complex geometries, scalable production, and reduced time to market for advanced medical research equipment.
Cerca Magnetics sviluppa sistemi di imaging cerebrale di nuova generazione utilizzando i progressi del rilevamento quantistico. Il loro lavoro si concentra sulla trasformazione della tecnologia MEG tradizionale – storicamente dipendente da apparecchiature grandi, fisse e costose – in sistemi indossabili che consentono un movimento naturale durante la scansione. Questo approccio amplia l’accesso alla scansione MEG, includendo casi d’uso che coinvolgono bambini e studi di lunga durata che in precedenza non erano praticabili con i sistemi convenzionali.
La sfida
Gli scanner MEG tradizionali si basano su grandi strutture rigide che pesano diverse centinaia di chilogrammi.
Cerca aveva bisogno di una soluzione di produzione in grado di supportare:
- Geometrie molto complesse, compresi canali interni, sottosquadri e strutture reticolari.
- Componenti leggeri ma robusti, adatti ad apparecchiature mediche indossabili
- Casco di diverse misure, per adattarsi a utenti di diverse età
- Cicli di sviluppo rapidi senza i costi e i ritardi degli utensili
I metodi di produzione convenzionali dei polimeri, come lo stampaggio a iniezione, non erano adatti a causa della complessità del progetto e dei requisiti di attrezzaggio.
Approccio alla produzione
To meet these requirements, Prototal’s site in the UK manufactured the MEG helmets using Industrial 3D Printing.
Tecnologia e strategia dei materiali
- Industrial 3D printing for Polymer in SLS-technology, enabling complex internal geometry without support structures
- Design leggero che permette di muoversi liberamente durante la scansione
- Produzione senza utensili, per ridurre i tempi di consegna e il rischio di sviluppo
Il processo SLS ha permesso a Cerca di ridurre un tradizionale scanner MEG da 500 kg in una serie di caschi indossabili che pesano poco più di 1 kg ciascuno, mantenendo l’integrità strutturale e la precisione funzionale.
Produzione e controllo qualità
Prototal UK ha supportato il progetto in diverse fasi di produzione:
- Revisione del progetto e valutazione della producibilità dei modelli CAD
- Produzione in serie con sistemi SLS industriali
- Ispezione dimensionale e visiva della qualità per garantire la conformità ai requisiti dell’applicazione
Dopo l’ispezione, i caschi sono stati rifiniti con il processo di colorazione permanente della superficie di Prototal, che consente di identificare facilmente le diverse taglie in base al colore, mantenendo la durata della superficie.
Risultati
La collaborazione ha permesso a Cerca Magnetics di portare una nuova classe di apparecchiature MEG negli ambienti clinici e di ricerca.
I risultati principali sono stati:
- Caschi MEG leggeri e indossabili che consentono il movimento del paziente durante la scansione
- Taglie multiple di caschi prodotte su richiesta con un’elevata precisione dimensionale
- Eliminazione dei costi di attrezzaggio e riduzione del time-to-market
- Migliore accessibilità per studi pediatrici e sensibili al movimento
- Un processo di produzione scalabile adatto a uno sviluppo e a un perfezionamento continui
La collaborazione tra Prototal e Cerca Magnetics evidenzia come la stampa 3D industriale possa consentire nuove architetture di dispositivi medici che non è possibile produrre con i metodi di produzione tradizionali. Combinando la tecnologia di stampa 3D SLS, la post-elaborazione controllata e il supporto ingegneristico collaborativo, Prototal ha contribuito a trasformare la scansione MEG da un sistema fisso e pesante dal punto di vista infrastrutturale in una soluzione indossabile per la ricerca avanzata sul cervello.
