Sintético, multi-capa, auto-oscilante Fabricación Vocal Modelo Doble

El objetivo general de este procedimiento es describir y demostrar la fabricación de un modelo sintético de pliegue vocal autooscilante de múltiples capas. Primero se crean positivos de prototipos rápidos a partir de modelos informáticos tridimensionales. Luego, se construyen moldes negativos a partir de los prototipos rápidos.

Finalmente, se moldea cada capa del modelo de pliegue vocal, incluyendo el cuerpo, el ligamento con la fibra en el centro, la lámina propia superficial y el epitelio. Al comparar finalmente la presión subglótica, la frecuencia de vibración, el caudal del flujo glótico y el movimiento de la superficie medial, los resultados muestran que los modelos sintéticos de pliegues vocales multicapa presentan características de respuesta inducidas por el flujo similares a las de la vibración de los pliegues vocales humanos. La principal ventaja de estos modelos frente a los modelos multicapa existentes, como el modelo de dos capas, es que la estructura de estos modelos multicapa se asemeja más a la de los pliegues vocales humanos, lo que los hace más aplicables para la investigación sobre la producción de la voz.

Primero, cree modelos sólidos de tres capas de las cuerdas vocales: la lámina propia superficial, el ligamento y las capas del cuerpo. Esto se realiza típicamente creando modelos tridimensionales asistidos por computadora o modelos CAD con las geometrías deseadas, exportando los modelos CAD como archivos de estereolitografía o archivos STL y enviando los archivos STL a una máquina personalizada para prototipado rápido.

Construya una forma de molde con forma de caja utilizando trozos delgados de material acrílico. Corte según las dimensiones deseadas. Haga la base de la forma adheriéndola a una placa acrílica plana con grasa de vacío.

Coloque una pequeña cantidad de grasa al vacío en el lado lateral del modelo sólido con la geometría deseada. Presione el modelo hacia el fondo de la cavidad del molde, con el lado de la grasa al vacío hacia abajo, de modo que la grasa mantenga la pieza en su lugar. Aplique abundantemente agente desmoldante sobre la forma del molde y el modelo sólido utilizando un pincel, asegurándose de que el agente desmoldante alcance todas las esquinas de la cavidad del molde.

Mezcle 10 partes del componente A y una parte del componente B del caucho de silicona platino 50 nine 50 en un recipiente que permita la expansión del volumen del producto durante el vacío. Para eliminar cualquier burbuja de aire, coloque el recipiente en una cámara de vacío y reduzca la presión hasta aproximadamente 26 pulgadas de mercurio por debajo de la presión atmosférica durante unos tres minutos. Retire el caucho de silicona DGA de la cámara y viértalo en la cavidad del molde.

Coloque esto en la cámara de vacío y en los DGAs nuevamente. Saque el molde de la cámara de vacío y colóquelo sobre una superficie nivelada. Deje curar durante 24 horas. Una vez que la goma esté curada, retire el molde del soporte del molde.

Repita este proceso para crear moldes para cada una de las otras geometrías del modelo sólido. Una vez que todos los moldes hayan sido creados, corte el molde de la capa de ligamento en el centro de la superficie medial en dirección anterior posterior con una cuchilla recta para permitir la inserción de fibras y así moldear la capa corporal. Primero, aplique una capa fina de agente desmoldante a la cavidad del molde corporal con un pincel.

Mezcle una parte B y una parte A del silicona de platino súper blanda eFlex 0 0 30. Luego, agregue una parte de diluyente para silicona para reducir la rigidez final del material curado. Mezcle durante 30 segundos y luego colóquelo en la cámara de vacío durante un minuto.

Para eliminar el aire atrapado, retire la mezcla del vacío y viértala en la cavidad del molde, pero no lo llene hasta arriba. Coloque el molde en un horno precalentado a 200 grados Fahrenheit durante 30 minutos. Después de hornear, retire el molde del horno y enfríelo.

A continuación, cree el modelo de soporte del cuerpo mezclando una parte B y una parte A de dragon skin. Añada una parte de diluyente para silicona y mezcle vigorosamente durante 30 segundos. Después de eliminar cualquier burbuja mediante vacío, vierta la mezcla en la cavidad del molde del cuerpo hasta que esté completamente llena.

Coloque el molde en un horno a 200 grados Fahrenheit durante 30 minutos. Una vez enfriado, retire el modelo del molde. Luego, elimine cualquier agente de desmoldeo de la superficie de la capa corporal con una toalla de papel.

Para moldear la capa del ligamento, aplique una capa fina de agente desmoldante sobre la superficie de la cavidad del molde del ligamento con un pincel. Coloque un hilo de 30 centímetros de longitud en el molde introduciéndolo completamente en el corte hecho con la cuchilla de afeitar. Mezcle una parte B y una parte A de eco Lex 0, 0 30, y cuatro partes de diluyente de silicona.

Coloque la mezcla en la cámara de vacío para eliminar las burbujas de aire y luego vierta la mezcla en la cavidad del molde del ligamento. Presione el modelo de soporte del cuerpo dentro de la cavidad del molde del ligamento. Comience la inserción desde un lado y muévase suavemente hacia el otro, de modo que el modelo expulse del interior de la cavidad del molde el exceso de silicona no curada y las burbujas de aire.

Después de hornear durante 30 minutos, enfríe el molde y retire el modelo. Limpie cualquier agente desmoldante con toallas de papel. Para vaciar la capa de lámina propia superficial o SLP, aplique una capa delgada de agente desmoldante sobre la superficie de la cavidad del molde de SLP con un pincel.

Mezcle una parte B, una parte A de eco flex, 0 0 30 y ocho partes de diluyente de silicona según peso al vacío, y vierta la mezcla en la cavidad del molde. Inserte el modelo de respaldo del cuerpo del ligamento en la cavidad del molde SLP. Después de hornear a 200 grados Fahrenheit durante una hora y enfriar, retire el modelo lentamente y con extrema precaución para que la lámina propia superficial permanezca intacta. Finalmente, para la capa de epitelio, coloque el modelo de la cuerda vocal sobre una superficie plana con el respaldo hacia abajo y retire el material de soporte con una cuchilla recta.

Suspenda los hilos en el aire sujetándolos a un objeto de mayor altura que el modelo. Después de mezclar una parte B y una parte A de dragon skin con una parte de diluyente de silicona y aplicar vacío, viértalo sobre el modelo y deje curar durante una hora. Repita el proceso para crear una capa más gruesa y, una vez que el modelo esté completamente curado, retire el material sobrante con una cuchilla recta. Monte cada modelo de pliegue vocal terminado en una placa de sujeción de acrílico aplicando primero una capa fina de pegamento de silicona sobre las superficies lateral y anterior posterior del modelo.

Inserte el modelo en el corte empotrado de la placa de montaje y alinee la superficie medial del modelo con la parte superior de la placa de acrílico. Retire el exceso de pegamento y deje que este se cure. Durante una hora, aplique polvo de talco sobre la superficie del modelo para reducir la adherencia superficial y facilitar el seguimiento de la superficie medial.

Utilice un rotulador de punta fina para marcar puntos sobre el modelo. Después de aplicar el talco, inserte pernos largos a través de los orificios de la placa de montaje con los extremos roscados orientados hacia el modelo con el que se emparejará el modelo existente. Coloque las roscas sobre los pernos y coloque espuma de celda cerrada sobre los pernos para cerrar cualquier espacio de aire.

Paree este modelo preparado con otro modelo de pliegue vocal que haya sido montado de manera similar en un soporte de acrílico. Apriete los tornillos para comprimir la espuma y acercar las superficies mediales hasta alcanzar la separación previbracional deseada. Asegúrese de que ambos conjuntos de hilos estén colocados sobre los pernos y se extiendan hacia afuera desde las placas de acrílico en dirección anteroposterior, y luego monte el par de pliegues vocales en un tubo de suministro de aire.

Ate las hebras anteriores juntas para formar un lazo, luego ate las hebras posteriores, cuelgue el peso deseado en el lazo simultáneamente y proceda a la prueba y la recolección de datos. Utilizando el modelo fabricado con una tensión de aproximadamente 31 gramos aplicada a las fibras, la presión de inicio fue de 400 pascales a una presión subglótica del 10 % por encima de la presión de inicio. El modelo vibró a 115 hercios con un flujo glótico de 210 mililitros por segundo.

Estos valores están en buen acuerdo con los valores reportados para los humanos. Grabaciones de video de alta velocidad del modelo vibrante mostraron que se mueve con un movimiento más realista que los modelos anteriores de dos capas. Para comparación.

En este video de la superficie superior de un modelo de dos capas, no hay onda mucosa y el perfil de la glotis parece ser principalmente divergente durante todo el ciclo. Esta limitación de los modelos de dos capas puede observarse mejor en grabaciones de video de alta velocidad del modelo de dos capas en una configuración de laringe hemisecionada. Al observar grabaciones de alta velocidad de la vista superior del nuevo modelo multicapa.

Se puede observar evidencia de una onda mucosa y el perfil de la glotis ya no parece ser divergente durante todo el ciclo. Un video gram proveniente de la grabación de alta velocidad de la vista superior del nuevo modelo multicapa revela evidencia de una diferencia de fase entre los márgenes superior e inferior. El margen superior oculta al margen inferior durante la fase abierta del período de vibración.

El video de alta velocidad del nuevo modelo multicapa en una configuración de laringe hemi muestra evidencia más contundente de la onda mucosa y del movimiento alternante convergente-divergente característico de las cuerdas vocales humanas. Las trayectorias de vibración extraídas de imágenes estéreo de los puntos aplicados sobre las superficies medial e inferior del modelo de cuerda vocal muestran que el modelo presenta un perfil alternante convergente-divergente típico de la fonación humana.

Los puntos están etiquetados de la A a la F comenzando desde el punto más bajo. El gráfico izquierdo muestra una glotis convergente durante la fase de apertura, y el gráfico derecho muestra una glotis divergente durante la fase de cierre. Este método de fabricación de modelos sintéticos de pliegues vocales produce modelos que exhiben un comportamiento vibratorio similar al de los pliegues vocales humanos.

El concepto de multicapa ofrece ventajas significativas frente a los diseños anteriores de modelos de una y dos capas, en términos de reducción del inicio y mejora del movimiento del modelo. Al realizar este procedimiento, es importante utilizar únicamente la cantidad necesaria de agentes de liberación para que las capas se adhieran adecuadamente entre sí. Allí.