Francja, z liczbą ofiar, która niedawno przekroczyła 10 tys., należy do krajów najbardziej dotkniętych pandemią COVID-19. Społeczność użytkowników drukarek 3D w tym kraju podjęła produkcji brakujących przyłbic, masek ochronnych i innego ratującego życie sprzętu dla szpitali i zespołów medycznych walczących z chorobą. Athletics 3D, firma działająca na przedmieściach Grenoble, która normalnie używa zespołu drukarek Zortrax do produkcji personalizowanego sprzętu dla zawodowych sportowców, obecnie przestawiła się na wytwarzanie sprzętu medycznego.

Rozproszona produkcja

“Niedobory podstawowego sprzętu medycznego to ogromny problem”, mówi Clement Jacquelin, założyciel i CEO Athletics 3D. “Międzynarodowy transport przeżywa ogromne trudności i dostawy niezbędnych artykułów są bardzo opóźnione”, dodaje.

Według niego, jedną z największych zalet technologii druku 3D jest możliwość prowadzenia rozproszonej, elastycznej produkcji. “Dlatego stworzyliśmy mapę, na której mogą oznaczać się właściciele drukarek 3D oraz potrzebujące pomocy szpitale i inne organizacje. W ten sposób, szpital może szybko odnaleźć osoby w najbliższej okolicy, które dysponują drukarkami i mogą pomóc w produkcji niezbędnego sprzętu”, mówi Jacquelin. Każdego dnia, na stworzonej przez Athletics 3D mapie pojawiają się nowe punkty. Zielone oznaczają ludzi lub firmy z dostępnymi drukarkami 3D. Czerwone, to potrzebujące szpitale i ośrodki zapewniające ludziom pomoc. Ale znalezienie chętnych do pomocy to jedno. Znalezienie kogoś kto wie jak budować sprzęt medyczny to zupełnie co innego. Dzięki technologii druku 3D ten problem staje się łatwiejszy do rozwiązania.Ponieważ modele, które drukarki 3D mogą wydrukować zapisane są w plikach .stl, poszczególne projekty mogą być udostępniane w Internecie. Istnieją specjalne, cyfrowe biblioteki takich projektów, jak Zortrax Library, skąd każdy może odpowiedni model pobrać i wydrukować na drukarce 3D znajdującej się w dowolnym miejscu na świecie. Nie ma wtedy potrzeby transportowania towarów na dalekie odległości. Projekt przekazywany jest cyfrowo, a druk odbywa się już na miejscu przeznaczenia. “Przykładowo, udostępniliśmy szeroko projekt przyłbicy, który Zortrax opublikował niedawno w swojej bibliotece. Obecnie ta przyłbica jest drukowana i stosowana także we Francji”, mówi Jacquelin.

Ponad to, druk 3D dobrze współpracuje z tradycyjnymi technikami produkcji. Athletics 3D nawiązała już współpracę z innymi francuskimi firmami takimi jak Cap Gemini, MGEN i ST Microelectronique, by jeszcze bardziej rozwinąć swoje możliwości produkcyjne. “Mamy 9 drukarek Zortrax, na których byliśmy w stanie produkować około 45 przyłbic na dobę”, mówi Jacquelin. “Ale odkąd nawiązaliśmy współpracę z ST, gdzie jest dostępny plotter laserowy, którym można wycinać z pleksiglasu wizjery do przyłbic, mogliśmy znacznie uprościć drukowane przez nas modele i podnieść dobową produkcję do 100 egzemplarzy”, dodaje CEO.

Kolejny przykład to maski ochronne. Elastyczne części, które przylegają do twarzy są wycinane na plotterze, a plastikowe zawory regulujące przepływ powietrza przez maskę, powstają na pracujących w Athletics 3D drukarkach Zortrax. “Zamiast drukować kompletne respiratory możemy się więc skupić na samych zaworach, które da się drukować znacznie szybciej”, mówi Jacquelin.

Odpowiednie materiały

Athletics 3D do druku sprzętu medycznego używa głównie filamentu Z-PLA. “Materiał jest prosty w druku i ma niewielki skurcz, co pozwala uzyskać doskonałą precyzję wymiarową. Brakuje mu jednak odporności na chemikalia i temperatury oraz wytrzymałości, jakie zapewniają bardziej zaawansowane materiały”, wyjaśnia CEO. Coś, co zwykle uważane jest za niedogodność, w warunkach wali z pandemią COVID-19 niespodziewanie zamieniło się w zaletę PLA.Taki materiał nie jest szczególnie odporny na wysokie temperatury. Po podgrzaniu łatwo się odkształca. “Dzięki temu można go stosować do druku elementów, który wymagają dostosowania do użytkownika, takich jak części zapewniające dobre przyleganie maski ochronnej”, wyjaśnia Jacquelin. “Ludzie podgrzewają takie części w ciepłej wodzie lub używają do tego suszarki do włosów. Lekko podgrzany element staje się plastyczny i można go łatwo dopasować do kształtu twarzy”, dodaje.Inżynierowie pracujący w Athletics 3D wiedzą jednak, że sterylizacja chemiczna sprzętu wydrukowanego z PLA może być problemem. W Polsce, taki sprzęt kwalifikuje się jako jednorazowy. “Niemniej takie rekomendacje są różne w różnych krajach. We Francji, rządowe zalecenia w tej sprawie mówią o tym, by taki sprzęt dokładnie umyć w ciepłej wodzie z mydłem, a z tym PLA radzie sobie bez problemu”, mówi Jacquelin. Jego zdaniem, standardowy sprzęt medyczny nadal ma wiele funkcjonalności, których nie posiadają jego drukowane w 3D odpowiedniki. “Jednak dzisiaj personel medyczny coraz częściej staje przed wyborem między korzystaniem ze sprzętu ochronnego, który nie ma wszystkich normalnie wymaganych atestów, a nie korzystaniem ze sprzętu w ogóle. Dla mnie ten wybór jest oczywisty”, podkreśla Jacquelin.Jego zdaniem jednak największą zaletą druku z PLA i innych niezbyt wymagających materiałów jest prostota całego procesu. “Do pracy z takimi materiałami nie trzeba wiele doświadczenia. Drukarki Zortrax bez problemu pracują z nimi na standardowych ustawieniach. Dzięki temu nawet użytkownicy bez rozległej wiedzy technicznej mogą drukować sprzęt medyczny. Wystarczy tylko ściągnąć odpowiedni, sprawdzony projekt, wcisnąć przycisk drukuj i czekać aż drukarka zrobi swoje”, mówi Jacquelin.