Comparative Evaluation of Dimension and Surface Detail Accuracy of Models Produced by Three Different Rapid Prototype Techniques

Abstract

Rapid prototyping (RP) is a technology that produces physical models by selectively solidifying ultra violet (UV) sensitive liquid resin using a laser beam. These models can be formed using various techniques. A study was undertaken to compare the dimensional accuracy and surface details of three prototype models with a 3D STL (standard template library) image. In this study the STL file was used to produce three different rapid prototype models namely; model 1-fused deposition model (FDM) using ABS (acrylonitrile butadiene styrene), model 2-Polyjet using a clear resin and model 3-a 3 dimensional printing using a composite material. Measurements were made at various anatomical points. For surface detail reproductions the models were subjected to scanning electron microscopy analysis. The dimensions of the model created by Polyjet were closest to the 3D STL virtual image followed by the 3DP model and FDM. SEM analysis showed uniform smooth surface on Polyjet model with adequate surface details.

3D Printing of CT Dataset: Validation of an Open Source and Consumer-Available Workflow

“…More recently (2013), Salmi and colleagues [11] tested the accuracy of SLS, 3D printing™ and Polyjet™ on skull replicas as well. In 2012, Murugesan and colleagues [12] tested the accuracy of 3D printing™, Polyjet™, and FDM (preferred to SLS). These three techniques were applied on dental and mandibular anatomy.…”

“…Our study walks the path set by the previous studies [7,[10][11][12][13], but it has several distinctive features. It tries not only to validate a workflow by testing its accuracy, but it also focuses on building a know-how so that every hospital's department can start to actively produce accurate 3D objects with a low-budget workflow based entirely on open source software and consumer's commercially available hardware.…”

Prototipo rápido para docencia y estrategias quirúrgicas en Pediatría

“…Esto induce a pensar que las imágenes virtuales 3D, son una herramienta útil para la comprensión y fijación de los conocimientos anatómicos. Si a esto le sumamos la posibilidad de llevar a estado físico las imágenes 3D, podemos contar con un material didáctico aún no convencional en la docencia, pero que promete ser de gran utilidad (2,3,4) . El desarrollo de un prototipo rápido que muestra la forma y el contenido del cuerpo humano pediátrico es una herramienta de gran valor para el conocimiento anatómico normal en los primeros años de la vida.…”

“…Si bien las imágenes virtuales en 3D ofrecen la posibilidad de analizar partes anatómicas desde varias posiciones, la disponibilidad de un prototipo rápido despertaría el interés del recurso humano en formación y a la vez facilitaría el entrenamiento del equipo quirúrgico. La técnica de construcción de este prototipo rápido se basó en depósito y fusión de materiales, en este caso ABS que es una variedad de plástico que le da una consistencia sólida y se encuentra dentro de las más utilizadas (3) . La construcción de los prototipos rápidos podría ser realizada con diversos tipos de materiales de diferente flexibilidad, consistencia y costos variables.…”

“…La incorporación de nuevas tecnologías aplicadas a imágenes han permitido la visualización del cuerpo humano en tres dimensiones y su transformación en un modelo físico conocido como "prototipo rápido" (2,3) . Si a estos prototipos también conocidos como "biomodelos" le sumamos la posibilidad de confeccionarlos en materiales sintéticos de diferente color y consistencia, nos permitirá objetivar con facilidad las malformaciones o tumores y tendremos la posibilidad de contar con un instrumento de docencia y entrenamiento clínico-quirúrgico de enorme valor (4) .…”