Maseczki ochronne: Masowa produkcja i druk 3D w walce z COVID-19
Ponad 27 tysięcy przypadków COVID-19 potwierdzono w Polsce podczas szczytowego dnia drugiej fali pandemii. W naszym kraju wirus doprowadził do śmierci ponad 16 tysięcy ludzi. W Europie zmarło już ponad 300 tysięcy, a na świecie liczba ofiar sięgnęła 1,5 miliona.
Służby zdrowia stają w obliczu całkowitego załamania. Brakuje łóżek szpitalnych, respiratorów i podstawowych środków ochrony osobistej. Aby zaoferować skuteczną pomoc w tej sytuacji, wykorzystaliśmy naszą farmę drukarek 3D do uruchomienia pełnowymiarowej linii produkcyjnej wytwarzającej maseczki ochronne. Przekazujemy je za darmo medykom w Polsce i na całym świecie. Wierzymy, że każdy, kto dysponuje wystarczającymi środkami, aby wesprzeć walkę z pandemią, powinien to dzisiaj robić.
Druk 3D Dla Dobra Ogółu
Wiosną tego roku, w trakcie pierwszej fali pandemii, firma Zortrax mocno zaangażowała się w wysiłki na rzecz walki z COVID-19 na całym świecie. W naszej firmie ruszyła produkcja przyłbic, którą umożliwiła farma ponad 100 drukarek 3D wykorzystywana zwykle do prototypowania nowych produktów, testowania nowych materiałów, czy realizacji zamówień spływających do naszej usługi druku na żądanie.
Seria przyłbic wydrukowanych przez Zortrax podczas pierwszej fali pandemii.
Wyprodukowane przyłbice dostarczaliśmy do szpitali i innych instytucji w Polsce i na całym świecie. W szczytowych dniach pierwszej fali pandemii produkowaliśmy między 200 a 500 przyłbic na dobę.
Wydrukowane przyłbice przekazane do szpitala w Olsztynie.
Druga fala pandemii uderzyła z siłą znacznie większą niż pierwsza i musieliśmy radykalnie zwiększyć skalę tych działań. Otrzymaliśmy wiele próśb o pomoc i pytań, czy możemy podjąć jakiekolwiek działania na rzecz szpitali i personelu medycznego.
Standardowe maski ochronne są obecnie jednym z najbardziej potrzebnych środków ochrony osobistej.
Wyposażenie ochronne, a zwłaszcza maseczki, to artykuły pierwszej potrzeby. Wykorzystując nasze zasoby i wiedzę, opracowaliśmy plan stworzenia pełnowymiarowej linii produkcyjnej wytwarzającej maseczki. Wiedzieliśmy, że połączenie tradycyjnych metod wytwarzania i druku 3D pozwoli nam znacznie zwiększyć możliwości produkcyjne. Oto jak ta linia działa.
Tworzenie Linii Produkcyjnej
Produkcja maseczek rozpoczyna się od doprowadzenia trzech rodzajów materiału do specjalnej maszyny. Materiały te po złożeniu tworzą trójwarstwową tkaninę, która w efekcie może służyć za osłonę ust i nosa. Jednocześnie system ten może wpleść w materiał drucik, który umożliwi lepsze dopasowanie maseczki do twarzy.
Trzy tkaniny są składane w jeden, trójwarstwowy materiał.
Następnie tkanina jest transportowana na koniec linii, gdzie następuje wycinanie pojedynczych maseczek. Na koniec procesu maszyna przytwierdza do materiału sznurki, które po założeniu na uszy pozwalają utrzymać maseczkę w odpowiednim miejscu. Maseczki wykonane w ten sposób nie posiadają certyfikatu.
Cięcie drutu, który wszyty w materiał umożliwia dopasowanie maski do twarzy.
Niemniej jednak te z odpowiednim certyfikatem są obecnie trudne do zdobycia, dlatego personel medyczny używa ich wyłącznie w sytuacjach obarczonych wysokim ryzykiem. W pozostałych przypadkach stosuje standardowe osłony twarzy, podobnie jak wszyscy.
Gotowe maski schodzące z linii produkcyjnej.
Wykorzystanie prostej lini składającej się wyłącznie z drukarek 3D pozwoliło nam znacznie zwiększyć zdolności produkcyjne. Każdego dnia mogliśmy tworzyć między 200 a 500 przyłbic. Nowo zbudowana maszyna pozwala nam produkować 500 maseczek w mniej niż 10 minut. Druk 3D odegrał decydującą rolę w tworzeniu takiej maszyny.
Dedykowane Komponenty 3D
Maszyna, którą wykorzystujemy została pozyskana w standardowych, wymagających złożenia komponentach, co pozwoliło ograniczyć koszty sprzętu. Aby dostosować ją do naszych potrzeb i dostępnego miejsca, użyliśmy wydrukowanych w 3D komponentów, które były niezbędne do funkcjonowania całego systemu.
Moduł składający tkaniny w trójwarstwowy materiał. Części wydrukowany na drukarkach LPD zaznaczone na czerwono. Komponenty wydrukowane na drukarkach UV LCD zaznaczone na żółto.
Czerwone uchwyty trzymające rolki w odpowiednim miejscu zostały w pełni wydrukowane z materiału Z-HIPS przy użyciu drukarek z serii M Plus. Wydrukowanie tych części umożliwiło nam osiągnięcie dokładnych wymiarów dopasowanych do rozmiaru rolek.
Moduł zgrzewający maski ze sznurkami mocującymi je do twarzy. Komponenty wydrukowane na drukarkach LPD zaznaczone na czerwono.
Ponadto żółte rolki zostały także wydrukowane, lecz przy użyciu maszyn z serii UV LCD. Wybraliśmy precyzyjne drukarki żywiczne ze względu na fakt, że rolki wymagały gładkich powierzchni o wysokiej jakości. Dokładność wymiarowa była również ważna w trakcie umieszczania ich na osiach.
Efektywna Pomoc Ludziom
Stworzona przez nas linia produkcyjna to projekt pilotażowy. Może wytwarzać 2 maseczki na sekundę. Choć brzmi to imponująco, nie są to możliwości, które osiągają wielkie fabryki produkujące sprzęt medyczny. Konkurencja z nimi nie była jednak naszym celem. Chcemy wspierać ludzi walczących z pandemią, kiedy jest to najbardziej potrzebne. Pracownicy medyczni mają wystarczająco dużo pracy w tych trudnych czasach i nie powinni się borykać z niedoborami podstawowego sprzętu ochronnego. Cieszymy się, że nasza technologia może choć w małym stopniu im pomóc.
Wyprodukowane maski są pakowane oddzielnie i przekazywane do szpitali, domów opieki i innych instytucji walczących z pandemią.
Wesprzeć medyków może każdy, kto posiada drukarkę 3D. Nasi partnerzy używają obecnie drukarek 3D Zortrax do produkcji zwężek Venturiego, nasadek, dzięki którym popularne maski do nurkowania można przerobić na maski tlenowe, czy obudów do filtrów FFP. Przed zaangażowaniem się w jakiekolwiek działania warto zwrócić się do lokalnego szpitala lub oddziału Czerwonego Krzyża i zapytać o najpilniejsze potrzeby. Liczy się każda pomoc.
Zachęcamy do korzystania z modeli jakie wykorzystaliśmy w module do składania materiału oraz w module do zgrzewania sznurków mocujących. Projekty można dowolnie modyfikować.