비접착식 Super-Soft 보컬 폴드 모델의 제조 공정

요약

이 연구는 성대 층을 생성하는 특정 방법을 소개하고, 제조 절차에 대한 자세한 설명을 제공하고, 모델의 특성을 특성화하여 끈적임이 없고 매우 부드러운 성대 모델의 제조를 보여줍니다.

초록

본 연구는 음성 연구를 위한 매우 부드럽고 끈적거리지 않는 성대 모델을 개발하는 것을 목표로 한다. 실리콘 기반 성대 모델의 기존 제조 공정은 끈적임 및 재현성 문제와 같은 바람직하지 않은 특성을 가진 모델을 생성합니다. 이러한 성대 모델은 급격한 노화가 발생하기 쉬우므로 다양한 측정에서 비교 가능성이 떨어집니다. 본 연구에서는 실리콘 소재를 적층하는 순서를 변경하여 제조 공정을 수정하여 끈적임이 없고 매우 일관된 성대 모델을 생산할 것을 제안합니다. 또한 이 방법을 사용하여 생산된 모델을 끈적끈적한 표면에 의해 악영향을 받는 기존에 제조된 성대 모델과 비교합니다. 우리는 제조 공정을 자세히 설명하고 잠재적인 응용 분야에 대한 모델의 특성을 특성화합니다. 이 연구의 결과는 변형된 제작 방법의 효능을 입증하여 끈적거리지 않는 성대 모델의 우수한 품질을 강조합니다. 이 발견은 연구 및 임상 적용을 위한 현실적이고 신뢰할 수 있는 성대 모델 개발에 기여합니다.

서문

성대 모델은 정상 및 병리학적 조건에서 인간의 목소리 생성을 시뮬레이션하고 조사하는 데 사용됩니다 ^1,2. 성대 모델을 만들 때 가장 큰 과제 중 하나는 인간과 거의 유사한 사실적인 부드러움과 유연성을 얻는 것입니다. 이러한 특성을 달성하기 위해 실리콘 엘라스토머가 자주 사용되며, 이는 다량의 실리콘 오일로 희석되어 해당 탄성 계수 ^3,4를 달성합니다. 사실적인 성대 모델을 만드는 데 있어 또 다른 중요한 요소는 레이어링인데, 성대는 다양한 부드러움의 여러 레이어로 구성되어 흐름으로 인한 진동의 패턴과 진동이 가능한 주파수를 결정하기 때문입니다.

이 연구에서는 전형적인 성대 모델을 만들었습니다. 우리는 Scherer⁵에서 제공한 공통 기하학을 사용했는데, 이는 Zhang⁶ 에 따라 길이가 17mm인 남성 성대의 일반적인 치수를 나타내며 성대 근육(체층)을 위한 한 층, 전체 점막층(덮개층)을 위한 층, 상피를 위한 다른 층으로 구성된 세 개의 층으로 ....

프로토콜

1. 성대 모델 설계 및 부품 3D 프린팅

1. 다양한 부드러운 실리콘 소재를 사용하여 실리콘 성대의 일반적인 M5 형상을 다층으로 표현합니다. CAD(Computer-Aided Design) 소프트웨어를 사용하여 개별 부품을 설계합니다. 자세한 내용은 보조 코딩 파일 1, 보조 코딩 파일 2, 보조 코딩 파일 3, 보조 코딩 파일 4, 보조 코딩 파일 5, 보조 코딩 파일 6, 보조 코딩 파일 7, 보조 코딩 파일 8 을 확인하십시오. 파일은 모델에서의 기능에 따라 이름이 지정되며 후속 단계의 기초 역할을 합니다.
2. 2단계의 각 단계에 필요한 파일을 컴파일하고 구성합니다. 보충 그림 1에서 필요한 부품 및 수량 목록을 참조하십시오. 보충 그림 2의 금형 조립품에 대한 개략도를 참조하십시오.
3. STL 파일을 3D 프린팅 프로그램에 로드하여 3D 프린터에서 읽을 수 있는 G 코드 파일을 생성합니다.
4. 3D 인쇄를 위한 재료( 재료 표 참조)를 준비합니다.
   1. 보조 코딩 파일 2 및 보조 코딩 파일 5의 경우 폴리락트....

토론

여기에 제시된 제조 공정에는 성공에 큰 영향을 미치는 중요한 단계가 포함됩니다. 첫째, 제시된 제조 공정은 성대 본체 재료의 오일 포화 문제를 해결하는 것이 아니라 특정 부정적인 부작용을 회피한다는 점에 유의해야 합니다. 가스 방출과 관련 수축 및 표면 파형은 정도는 덜하지만 여전히 지속됩니다. 이러한 문제에 대한 해결책은 실제 성대의 탄성 계수와 안정적이고 내구성 있는 폴리머 구.......

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
3D Printer	ULTIMAKER		Type S5
3D Printing software	ULTIMAKER CURA		Version 5.2.2
CAD Software	Autodesk Inventor		Version 2023
High Speed Camera	XIMEA GmbH		MQ013CG-ON
PLA+ 3D Printer Material	eSun	none	white
Primary silicone	KauPo Plankenhorn	09301-005-000041	EcoFlex 00-30
Release Agent	KauPo Plankenhorn	09291-006-000001	UTS Universal
Secondary silicone	KauPo Plankenhorn	09301-005-000181	DragonSkin NV10
Silicone Thinner	KauPo Plankenhorn	09301-010-000002
Tougth PLA 3D Printer Material	BASF		black