Limbium Makers, S.L., es una empresa dedicada al diseño y fabricación de prótesis y órtesis personalizadas mediante tecnologías de impresión 3D y escaneado 3D.
La compañía busca integrar soluciones avanzadas de fabricación aditiva para optimizar sus procesos de producción de dispositivos ortopédicos, combinando la experiencia artesanal con innovaciones digitales.
Para incorporar nuevas capacidades tecnológicas, la empresa solicitó el apoyo del proyecto PADIH, con el fin de contar con asesoramiento estratégico, validar el uso de tecnologías 3D y desarrollar prototipos bajo un entorno de ensayo controlado.
En este contexto, el proyecto se orientó a elevar el nivel de madurez digital de Limbium Makers, permitiéndole adoptar un flujo de trabajo que abarque desde el escaneado de anatomías hasta la impresión y validación mecánica de los dispositivos, en colaboración con laboratorios especializados y expertos de la Universidad Politécnica de Cartagena.
Esto consolida la propuesta de valor de la empresa: ofrecer productos ortopédicos personalizados de alta calidad y con plazos de entrega reducidos, gracias a una infraestructura adecuada de fabricación aditiva.
Antes de la implementación de esta subvención, Limbium Makers S.L. contaba con una única tecnología de fabricación para la producción de prótesis: FDM (Modelado por Deposición Fundida). Este método, aunque accesible y adecuado para la fabricación rápida de piezas funcionales, presentaba limitaciones significativas en términos de calidad de acabado, precisión y resistencia mecánica. Las principales características de la tecnología FDM en ese momento eran:
• Uso de materiales plásticos como PLA, ABS y TPU.
• Limitación en la resolución de las piezas debido a la deposición capa por capa.
• Resistencia mecánica limitada, especialmente en piezas sometidas a esfuerzos elevados.
• Necesidad de postprocesado para mejorar el acabado superficial y la precisión dimensional.
El mayor reto identificado al inicio del proyecto fue la resistencia de las prótesis deportivas. Limbium buscaba ofrecer prótesis diseñadas para alto rendimiento, pero con la ayuda de la UPCT se encontraron con varias zonas estructuralmente débiles, lo que generaba problemas como:
• Fatiga mecánica en puntos de alto estrés.
• Fallas prematuras en uniones críticas, afectando la seguridad y durabilidad.
• Pérdida de eficiencia energética en las transferencias de fuerza durante el movimiento. Se identificó la necesidad de reforzar estas prótesis con materiales más avanzados y procesos de fabricación híbridos que incorporaran mecanizado de precisión para aumentar su resistencia.
Otro desafío clave era la falta de datos sobre materiales biocompatibles adecuados para la fabricación de prótesis que están en contacto directo con la piel del usuario. Limbium dependía principalmente de plásticos flexibles biocompatibles estándar, lo que limitaba el confort y la compatibilidad con el cuerpo humano. Se requería una exploración más profunda en:
• Resinas biocompatibles flexibles y rígidas.
• Poliamidas con propiedades hipoalergénicas.
• Compuestos avanzados como el nylon o el polipropileno para mejorar la resistencia mecánica.
Durante el período de la subvención, Limbium amplió su capacidad tecnológica incorporando tres nuevas tecnologías de impresión 3D. Estas tecnologías fueron seleccionadas y puestas a prueba por el Departamento de Materiales de la UPCT y son las siguientes:
SLA (Estereolitografía):
Permite fabricar piezas con gran precisión y excelente acabado superficial.
Utilizada principalmente en la producción de piezas biocompatibles y de alta resolución. Se ha encontrado un material con un shore de flexibilidad adecuado para mejorar la sujeción de la prótesis al cliente y que además es biocompatible por lo que no afecta a la piel de ningún modo.
MJF (Multi Jet Fusion):
Tecnología avanzada de HP que permite fabricar piezas en PA12 (poliamida) con una resistencia y acabado óptimos.
Clave en la optimización de prótesis deportivas de alto rendimiento.
Adecuado para producir prótesis ligeras y robustas sin necesidad de estructuras de soporte.
Mecanizado de Precisión en Acero Inoxidable:
Se incorporó el mecanizado de piezas metálicas en acero inoxidable, permitiendo reforzar las zonas más críticas de las prótesis deportivas.
Se diseñaron e implementaron componentes estructurales mecanizados que aumentaron notablemente la resistencia de las prótesis.
La combinación de impresión 3D con mecanizado de precisión permitió un salto cualitativo en rendimiento y durabilidad.
La introducción de estas tecnologías permitió la exploración de una amplia gama de nuevos materiales, adaptados a distintas necesidades:
• Resinas biocompatibles flexibles para piezas en contacto directo con la piel.
• Poliamidas (PA12, PA11) con alta resistencia mecánica y flexibilidad.
• Fibras de carbono para aligerar estructuras sin comprometer la resistencia.
• Nylon y polipropileno, ideales para componentes estructurales sometidos a carga mecánica.
• Acero inoxidable mecanizado, utilizado en piezas de refuerzo para las prótesis deportivas, mejorando la resistencia a cargas elevadas y asegurando una mayor durabilidad. Esta experimentación llevó a una selección de los materiales más adecuados para cada aplicación, mejorando notablemente la calidad de los productos.
Gracias a la incorporación de estas tecnologías y materiales, se logró una mejora significativa en la resistencia y el rendimiento de las prótesis deportivas. Se implementaron refuerzos con piezas metálicas mecanizadas, ubicadas estratégicamente en las zonas de mayor esfuerzo mecánico, lo que permitió:
• Multiplicar por 10 la resistencia de las prótesis, reduciendo fallas estructurales.
• Optimizar la eficiencia de la transferencia de fuerzas, mejorando el rendimiento deportivo.
• Aumentar la resistencia sin comprometer el peso, combinando impresión 3D y mecanizado.
Para garantizar la efectividad de estas innovaciones, se llevaron a cabo pruebas exhaustivas, incluyendo: ensayos mecánicos con pruebas de tracción y fatiga en laboratorio, pruebas de campo con usuarios reales para validar confort y rendimiento y comparaciones de resistencia entre los nuevos modelos y los previos.
En estas pruebas de tracción, se seleccionaron varias piezas críticas por parte de Limbium para realizar distintas pruebas mecánicas. Las pruebas de esfuerzo se realizaron en el laboratorio de ensayos mecánicos del área de Ciencia de Materiales del Departamento de Ingeniería Mecánica, Materiales y Fabricación de la UPCT.
Gracias a estos tests, se determinó con precisión la carga máxima soportada por las prótesis deportivas, permitiendo establecer el peso máximo que los usuarios pueden utilizar de manera segura. Además, el análisis de los resultados permitió identificar áreas críticas que requerían refuerzo, lo que facilitó la optimización del diseño para mejorar aún más la resistencia y el rendimiento en futuras iteraciones
La implementación del proyecto ha supuesto una transformación significativa en el desarrollo y fabricación de prótesis deportivas en Limbium. Entre los principales logros alcanzados se destacan:
Logrando una mejora del 1000% (x10), lo que permite soportar cargas significativamente mayores sin comprometer la seguridad ni la durabilidad.
Obteniendo estructuras más robustas, eficientes y adaptadas a las necesidades de los usuarios.
Incorporando resinas biocompatibles, poliamidas, fibras de carbono, nylon, polipropileno y acero inoxidable mecanizado, lo que ha elevado tanto la resistencia mecánica como la compatibilidad con la piel del usuario.
Gracias a la validación de diseños mediante ensayos mecánicos avanzados y la optimización de los procesos de producción.
Ágora DIH es la iniciativa de la Región de Murcia para ayudar a las empresas en la identificación y captación de los recursos necesarios para que emprendan su transformación digital.
Para abordar este reto Ágora DIH, reúne en origen a 6 entidades que representan a los actores claves en el proceso de implementación de las tecnologías habilitadoras de la transformación digital: INFO, CENTIC, UM, UPCT, CEEIM y CEEIC).
Entre las funciones que desarrolla Ágora DIH se encuentran el asesoramiento e intermediación con la finalidad de ayudar a las empresas murcianas tanto a definir, como a encontrar las soluciones tecnológicas que mejor se adapten a sus necesidades, el apoyo a las iniciativas emprendedoras que pudiesen surgir en el ámbito de las tecnologías habilitadoras de la transformación digital, la prestación de servicios tecnológicos para la transformación digital y la formación en competencias digitales.
Ágora DIH pretende dar un paso más hacia una cadena de valor más sofisticada, destacando la importancia de la innovación centrada en las tecnologías habilitadoras de la transformación digital. Partiendo de esta premisa se ha apostado por la integración y el aprovechamiento de las competencias tecnológicas relacionadas con la Inteligencia Artificial, Internet de las Cosas (IoT), Ciberseguridad, Tecnologías 5G, los Sistemas ciber físicos o el Big Data, entre otras, con el fin de permitir avances en tecnologías inteligentes que conduzcan a las denominadas fábricas del futuro.
