3D-Druck zur Bekämpfung von COVID-19

3D-Druck zur Bekämpfung von COVID-19

Angesichts der aktuellen Notsituation, die durch die Ausbreitung des Coronavirus COVID-19 entstanden ist, entstehen aus Solidarität und Innovation großartige Initiativen und Lösungen, insbesondere um den Mangel an medizinischer Ausrüstung und persönlicher Schutzausrüstung (PSA) zu lindern.

Aus dem Bereich des 3D-Drucks gibt es viele Ingenieure und Materialhersteller, die zusammen mit medizinischen Fachleuten an der Entwicklung von PSA-Modellen (persönliche Schutzausrüstung) arbeiten, die dazu beitragen, die Gesundheit der Mitarbeiter im Gesundheitswesen zu erhalten und ihre Arbeit zu erleichtern.

Darüber hinaus haben viele Maker-Communities ihre 3D-Drucker in Betrieb genommen, um diese Geräte herzustellen. In Spanien ist die Initiative Coronavirus Makers entstanden, eine gemeinnützige Plattform mit Tausenden von Freiwilligen. Ähnliche Initiativen gibt es in Ländern wie Deutschland, Italien, Chile, Argentinien oder Kolumbien.

Nachfolgend stellen wir einige Entwürfe von Schutzausrüstungen und medizinischem Zubehör zusammen, die von verschiedenen Firmen und Verbänden frei zur Verfügung gestellt wurden und im STL-Format heruntergeladen und auf fast jedem FDM-Drucker ausgedruckt werden können.

Es ist zu beachten, dass einige der Modelle nicht von den entsprechenden Gesundheitsbehörden homologiert oder zugelassen sind und dass je nach Gebiet oder Land die Herstellungsanforderungen zur Erlangung dieser Homologation unterschiedlich sein können.

Masken

Sowohl auf 3D-Druck-Ressourcenplattformen als auch auf verschiedenen Seiten von Unternehmen im 3D-Sektor werden verschiedene Modelle von Masken für den 3D-Druck auf jeder Art von FDM-3D-Drucker geteilt.

Es sollte betont werden, dass diese Masken, sofern Sie nicht über die notwendigen Filter verfügen, nur als physische Barriere gegen das Virus dienen und im Falle einer Infektion helfen, es nicht zu verbreiten.

Vor ein paar Tagen haben wir das Design der Nanohack-Maske geteilt, die vom Copper3D-Team entwickelt wurde. Das Team hat vor kurzem das aktualisierte Design der Maske geteilt: NanoHack 2.0, mit einer Monoblock-Struktur, stark und luftdicht, die mit antibakteriellen PLActive- und MDFlex-Filamenten hergestellt werden soll, um maximalen Schutz gegen die äußere Umgebung zu bieten.

PLActive ist ein recycelbares und biokompatibles Polymer, das ein Kupfer-Nanokomposit enthält, das antimikrobielle Eigenschaften gezeigt hat.

Dank seines Designs ist der NanoHack 2.0 ein Gerät, das Schutz vor luftgetragenen Partikeln bietet und die Ausbreitung von Flüssigkeiten verhindert, die die Atemwege kontaminieren. NanoHack verwendet das gleiche Material, das in chirurgischen Masken verwendet wird (nicht gewebtes Polypropylen) als Filtersystem. Für optimalen Schutz wird die Verwendung eines dreilagigen Polypropylen-Vliesfilters empfohlen. Dieser Filter ist in der Maske eingebettet. Nach verschiedenen Studien wird eine Filtrationseffizienz von 96,4 % für Mikroorganismen von 1 Mikron und 89,5 % für Mikroorganismen von 0,02 Mikron erreicht.

NanoHack 2.0

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Schutzschirme

Sie können eine unendliche Anzahl von Modellen von Visieren und Bildschirmen im Internet finden. Prusa hat mehrere Prototypen entwickelt, die sie mit dem tschechischen Gesundheitsministerium verifiziert haben. Schließlich haben sie zwei Visor-Versionen vorgestellt: RC1 und RC2.

pantallas diseñadas por prusa

Diese Schirmkonstruktion besteht aus einer starren Struktur, in die eine flexible und transparente Acetat-Kunststoffplatte eingearbeitet ist. Die starre Struktur wird 3D-gedruckt und dann wird die Acetat-Kunststoffplatte als Bildschirm angepasst. Mit der RC1-Version können mehr Teile im gleichen Druckverfahren gedruckt werden, während die RC2-Version einen etwas höheren Schutz bietet und angenehmer zu tragen ist.

Im Prototyp wird eine 0,5 mm dicke PETG-Folie als Bildschirm verwendet, obwohl auch andere transparente und flexible Materialien mit einer ähnlichen Dicke, wie z. B. transparente Acetatplatten, verwendet werden können.

pantalla Prusa

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Es wird empfohlen, 3D-Druck mit PETG mit einer Füllung von 30 % durchzuführen, obwohl auch andere Materialien wie PLA oder ABS verwendet werden können. Um sie in Gesundheitszentren abgeben zu können, müssen sie unbedingt durch ein Wasserbad mit Bleichmittel (Verhältnis 50:1) sterilisiert und anschließend mit Wasser abgespült werden. Auf diese Weise tragen sie kein Risiko einer möglichen indirekten Übertragung auf das Gesundheitspersonal.

Atemschutzgeräte und Ventile

Angesichts des Mangels an autonomen Atemschutzgeräten entwickeln mehrere Gruppen von Ingenieuren in Zusammenarbeit mit verschiedenen Institutionen und Gesundheitspersonal Prototypen und stellen die verschiedenen Teile, aus denen sie bestehen, im 3D-Druckverfahren her.

Dies ist der Fall des Consorci de la Zona Franca de Barcelona, das zusammen mit HP, Leitat und SEAT einen Prototyp einer Atemschutzmaske entwickelt hat, bei dem der 3D-Druck für die Herstellung der Teile verwendet wird und Elemente wie der Wischermotor eines Autos genutzt werden. Dieses Gerät wurde auf den Namen OxyGEN getauft und wurde bereits von Experten im Parc Taulí Hospital in Sabadell validiert. Einer der Vorteile dieses Geräts ist, dass seine Produktion skalierbar ist.

Eine weitere mögliche Lösung ist die Verwendung von Adaptern, die es ermöglichen, dass dasselbe Beatmungsgerät für mehrere Patienten verwendet werden kann, wie z. B. der von Copper3D entwickelte "H"-Anschluss. Eine Konstruktion, die das Volumen des Totraums minimiert und den möglichen Luftaustritt durch unnötige Anschlüsse vermeidet. Copper 3D empfiehlt für den 3D-Druck dieses Geräts die Verwendung von PLActive, wegen seiner antibakteriellen Eigenschaften und Biokompatibilität.

H conector

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In mehreren Krankenhäusern fehlt es an einigen wichtigen Elementen, die im Zusammenhang mit Beatmungsgeräten stehen und bei der Behandlung eines Patienten mit Atemwegskomplikationen notwendig sind. Dies ist der Fall beim Venturi-Ventil, das zur Regulierung der Konzentration des Sauerstoffs verwendet wird, der dem Patienten durch das Beatmungsgerät zugeführt wird.

Es stehen dem Benutzer mehrere Designs zur Verfügung, wie z. B. dieses von der Cults-Plattform.

valvula venturi

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Andere Geräte

Neben spezifischer PSA und Geräten für die Behandlung von Patienten, die von COVID-19 betroffen sind, werden verschiedene Hilfsmittel entwickelt, um eine Ansteckung durch indirekten Kontakt zu vermeiden, dem jede Person bei ihren täglichen Aktivitäten ausgesetzt ist (Tür- und Fenstergriffe, Aufzugstasten usw.).

Der StopCovid-19-Ring ist ein bedruckbarer Ring, der dazu dient, Schalter und Tasten zu betätigen, ohne sie physisch zu berühren.

anillo stopcovid

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Unternehmen wie Materialise haben ein Gerät entwickelt, das an Türgriffen befestigt werden kann, um diese ohne die Hände zu benutzen zu öffnen. Auf deren Website können Sie kostenlos verschiedene Versionen dieses Werkzeugs herunterladen, die an unterschiedliche Griffformate (zylindrisch, rechteckig, kreisförmig, etc.) angepasst sind.

protector manilla

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Kombiniert man die Nützlichkeit der beiden vorhergehenden, so erhält man LU-Touch: Ein Werkzeug zum Öffnen und Schließen von Türen und Fenstern und gleichzeitig ein Taster und Schalterdrücker. LU-Touch kann kostenlos heruntergeladen und auf jedem FDM-3D-Drucker ausgedruckt werden. Wenn Sie keinen 3D-Drucker haben, können Sie ihn auch fertig gedruckt kaufen.

LU-Touch

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Dank der Verwendung dieser Hilfsmittel ist es möglich, die Möglichkeit einer Ansteckung durch indirekte Kontakte bei täglichen Aktivitäten auf ein Minimum zu reduzieren. Für mehr Sicherheit sollten die Werkzeuge nach dem Gebrauch immer desinfiziert werden. Es sollte auch daran erinnert werden, dass die Verwendung dieses Werkzeugtyps nicht von der Anwendung der empfohlenen Sicherheitsregeln befreit: regelmäßiges Händewaschen, kein Berühren des Gesichts usw.

Spezifische Materialien

Unter den spezifischen Materialien zur Herstellung von persönlicher Schutzausrüstung heben wir PLActive und MDFlex aufgrund ihrer antimikrobiellen und antiviralen Eigenschaften hervor.

Dieses Material wird auch für den Druck von Expansionsgeräten und Ventilen empfohlen, die an umluftunabhängige Atemschutzgeräte angepasst sind.

PLActive y MDflex

Übliche Materialien

Für die Herstellung von Bildschirmen oder Ventilen, die aufgrund ihrer Verwendung nicht aus biokompatiblen oder antibakteriellen Materialien bestehen müssen, können im FDM-3D-Druck Grundmaterialien wie PLA oder PETG verwendet werden; da diese Elemente keine besonderen Eigenschaften erfordern, ist es zwar richtig, dass sie eine gewisse Steifigkeit benötigen, und es wird nicht empfohlen, flexible Materialien wie Flexfill oder FilaFlex zu verwenden.

Mit diesen kostenlosen Download-Dateien kann jeder Anwender mit einem FDM-3D-Drucker und einem der oben genannten Materialien einen Beitrag zur Eindämmung der Pandemie leisten, sowohl durch die Herstellung von persönlicher Schutzausrüstung (PSA) als auch durch andere Möglichkeiten zur Vermeidung von Infektionen durch indirekten Kontakt mit verschiedenen Oberflächen, denen jeder bei seinen täglichen Aktivitäten ausgesetzt sein kann.

3 Kommentare

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    ALEJANDRA AMIRÁ
    abr 3, 2020

    Quisiera comprar la mascarilla con filtro de cobre. Dónde puedo hacerlo ?

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      Carlos Díaz araneda
      abr 24, 2020

      Necesitas varias Cuanto dura su efectividad Lavable Cuanto vale en Pesos chileno Se los envían

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    Christophe
    abr 10, 2020

    Bonjour, Depuis une semaine j'imprime 7J/7 des visières qui sont offertes aux personnels soignants et autres personnes exposés (CF site covid3D.fr Je serai bientôt à cours de filament... Quel est votre délai de livraison SVP (LYON, France). Merci.