3D tiskalnik pomaga v času pandemije koronavirusa
Kako lahko 3D tiskanje pomaga v boju proti koronavirusu
Širok spekter uporabe 3D tiskalnikov v različnih panogah se je zdaj razširil in vključuje pomembno pomoč v boju proti koronavirusu. Natančneje, v zaščito pred okužbo z virusom Covid19, ki se je razširil po vsem svetu. Pandemija takšne razsežnosti je presenetila svet. Kljub dobri opremljenosti zaščitne opreme nihče ni bil pripravljen na tako velik obseg in trajanje. Žal še vedno primanjkuje zaščitne opreme, največji primanjkljaj pa čutijo zaposleni v prvi vrsti. To so reševalci, pa tudi varnostne sile, policija, gasilci. Medtem ko so ljudje v gospodinjstvih začeli šivati zaščitne krpe iz blaga, je taka zaščita za zdravstvene delavce nezadostna. Tu se je pokazala solidarnost uporabnikov 3D tiskalnikov, ki so svoje naprave začeli uporabljati za tiskanje zaščitnih respiratorjev in ščitnikov za zdravstvo. Poleg različnih podjetij so nam priskočile na pomoč tudi univerze, ki imajo v lasti 3D tiskalnike za študijske namene. Po internetu so se začele širiti prosto dostopne predloge za tiskanje teh zaščitnih naprav. Preizkusili smo tudi, kako doma natisniti zaščitni respirator na običajnem 3D tiskalniku.
Kje črpati navdih za model respiratorja
V podatkovni bazi uporabnikov 3D-tiskanja so prosto na voljo številni modeli respiratorjev in ščitnikov. Ta zbirka podatkov ponuja ideje širši javnosti. Modele lahko na primer prenesete iz teh prosto dostopnih baz podatkov na Copper3D ali 3dnative.
3dnatives.com
Če ste našli model, ki ga želite natisniti, preprosto prenesite datoteko STL. Igrate ga lahko v 3Skicárju, ki je del operacijskega sistema Windows 10. Če ste priročni in znate delati s 3D predmeti, lahko tudi sami ustvarite 3D model v enem od 3D programov. Če že imate 3D model respiratorja, ga morate s pretvornikom pretvoriti v G-kodo. Uporabite lahko pretvornik Slic3r ali Cura. G-koda je že prepoznavna za 3D tiskalnik. Po kopiranju na kartico SD ali uporabi povezanega prenosnega računalnika lahko uporabljate računalnik v 3D tiskalniku. Točno to smo naredili pri tiskanju 3D respiratorja doma.
Sam 3D tisk bi po uspešni nastavitvi moral že teči nemoteno. Delovni čas, potreben za tisk, je odvisen od zahtevnosti 3D modela. Bolj zapleten model bo trajal nekaj ur. Po tiskanju 3D modela ga morate še očistiti, pri modelu, ki tiska s praznimi presledki, pa morate razbiti podporna mesta in končno očistiti model.
Doma potiskamo respirator na 3D tiskalnik
Po nastavitvi 3D tiskalnika, ki smo ga uporabili, je sam tisk potekal brez težav. Tiskali smo ga iz najbolj običajnega PLA materiala. To je dovolj za domačo uporabo. Lastnosti, kot so antibakterijske lastnosti ter možnost sterilizacije in dezinfekcije, igrajo tudi vlogo pri komercialni uporabi. ABS plastika se na primer raztopi v acetonu in ne vemo natančno, kako se upira etanolu in metanolu v razkužilih. Tiskanje našega 3D modela respiratorja je trajalo približno 3 ure. Čas je odvisen od tiskalnika ter uporabljene šobe in polnila. To je neučinkovit način v primerjavi z množično proizvodnjo, če ima nekdo stroje za brizganje, lahko proizvede na tisoče na dan. Natisnili smo 2 respiratorja, samo za test. Model našega respiratorja vključuje tudi odstranljiv del za vstavljanje filtra. Uporabili smo standardne tampone za ličenje, ki se natančno prilegajo, čeprav je njihova učinkovitost vprašljiva. Na forumih so priporočali več plasti gaze, higienskih vložkov ali posebne antibakterijske tkanine do kakovostnih filtrov. Po tisku in obdelavi smo prejeli en ploščat kos. Nato smo ga oblikovali s potopitvijo v vročo vodo. Material se zelo dobro oblikuje s toploto. Nastali izdelek ne bi zmagal na lepotnem tekmovanju, je pa uporaben. Čeprav je naš respirator uporaben, smo ugotovili več negativnih vidikov. Material, iz katerega smo stiskali po oblikovanju, je pokazal rahlo zračnost tesnila. Ta material ni bil zelo primeren. Po daljšem nošenju je imel na koži neprijeten učinek. Filtri bi morali biti kakovostni, da bi zaščita izpolnjevala svoj namen. In način čiščenja po uporabi je omejen na pranje v milnici. Vsekakor si respirator lahko natisnemo tudi doma.
(Material je vroč, vendar ne tako, da ga ne bi bilo mogoče počasi oblikovati, ampak bodite pozorni na temperaturo)!
Respiratorji, zaščitni ščitniki za ljudi v prvi vrsti
Tiskanje 3D respiratorjev in zaščitne opreme je dober korak v pomoč ljudem, zlasti v prvi vrsti. Če obstajajo univerze, ustanove in podjetja, ki lahko tiskajo več, predvsem pa iz materialov, ki izpolnjujejo stroge zaščitne in higienske kriterije, je to v veliko pomoč. Pri izdelavi modela in 3D-tisku je treba izpolnjevati številne tovrstne kriterije. Ne samo glede materiala, tudi dobrega tesnjenja, antibakterije in kakovosti filtra. Pridobivanje certifikata ni enostavno, zlasti z respiratorji. S ščitniki je situacija malo boljša. A tudi tam morajo biti izpolnjeni določeni proizvodni pogoji, kriteriji, ki jih mora takšna zaščita izpolnjevati. Gre predvsem za stroge zdravstvene in varnostne protokole, kot sta zdravstvena varnost materiala in možnost sterilizacije takšnih ščitov in njihovih delov.
Prusa Research, znani češki proizvajalec 3D tiskalnikov, se je ukvarjal s proizvodnjo zaščitnih ščitov, od katerih so nekateri že preverjeni in odobreni. Po uspešnih testih bi morali biti med zdravstvenimi delavci. Poleg tega želi podjetje svojo zasnovo obraznega ščita ponuditi drugim podjetjem, ki bi jih zanimala proizvodnja takšnih ščitov. Seveda v skladu z vsemi varnostnimi protokoli.
HP se je pridružil 3D tiskanju respiratorjev
HP je bil med prvimi večjimi podjetji, ki so se odzvali. Skupaj s svojimi globalnimi partnerji je začel proizvajati respiratorje in brezkontaktne odpirače vrat. V celoten projekt so sodelovali strokovnjaki s področja kemije, računalništva, kibernetike in robotike, ki so razvili poseben model respiratorja za 3D tiskalnike iz HP-jevega portfelja. Znatno so prispevali strokovnjaki iz Češke republike. Testi in strogo preverjanje kakovosti in zdravstvenega stanja so samoumevni. Prvi izdelki, ki so po preverjanju že vstopili v proizvodni proces 3D tiskanja, so respiratorji, brezkontaktni odpirači vrat, posebne sponke za držanje zaščitne maske in ščitniki za celoten obraz. HP preizkuša druge izdelke, ki bi lahko pomagali bolnikom, ki se zanašajo na pljučno ventilacijo. Gre za posebne dele, natisnjene s 3D tiskalnikom, ki se uporabljajo za masko z mehansko vrečko. To bi moralo pomagati pri kratkotrajnem prezračevanju v sili za bolnike s Covid19. HP in njegovi partnerji so na HP-jevi spletni strani omogočili brezplačen prenos vnaprej preverjenih projektnih datotek za številne komponente, ki ne zahtevajo zapletene montaže. Lastniki 3D tiskalnikov HP Jet Fusion 4200 Series 3D lahko sodelujejo pri proizvodnji respiratorjev CIIRC RP95-3D. Gre za certificiran respirator v lasti raziskovalne skupine CIIRC ČVU, ki je v enem tednu razvila ta prototip naprednega respiratorja. Izpolnjuje stopnjo zaščite tipa FFP3. Zaradi preverjenih postopkov sterilizacije in dezinfekcije se lahko uporablja večkrat. Poleg parne sterilizacije lahko ta respirator celo razkužite z raztopino na osnovi alkohola s 85 % etanolom.
Vsaka pomoč je dobra v boju proti Covid-19. Zahvaljujoč tehnologiji 3D tiskanja lahko pomagajo tudi lastniki 3D tiskalnikov. Pa ne le oni, ampak vsi, ki sodelujejo pri razvoju in testiranju varnosti zaščitne opreme.