Hallo allerseits, die Zeiten sind hart, deshalb werde ich mich kurz und knapp fassen. Die 3D-Druckergemeinde ist erstaunlich! Wir alle sind Problemlöser und bauen gerne Dinge nicht nur für unser Leben, sondern auch für andere. In den letzten Wochen haben wir viele Nachrichten mit Atemschutzgeräten, medizinischen Beatmungsgeräten und anderen Geräten (die derzeit in den Lagerhäusern der Krankenhäuser fehlen) erhalten – Sie suchen nach Möglichkeiten, bei dieser globalen Pandemie zu helfen, und das ist eine großartige Sache. Die weltweite Nachfrage nach diesen Geräten ist so groß, dass in einigen Ländern selbst Ärzte keinen Zugang zu Masken und Gesichtsschutz haben, so dass sie ein großes Risiko eingehen und ohne Schutzausrüstung arbeiten müssen. Ich bin äußerst stolz auf die gesamte 3D-Druckergemeinde und möchte, dass Sie alle weitermachen!

Auch wir hier bei Prusa Research suchen nach Möglichkeiten, um zu helfen. Wir haben viel recherchiert, und ich möchte zunächst auf einige meiner Bedenken bezüglich gedruckter Atemschutzmasken eingehen, bevor wir zur Hauptgeschichte übergehen. Ich habe nicht die Absicht, die Stimmung, die wir jetzt haben, zu beeinträchtigen – bei weitem nicht, aber gedruckte Atemschutzmasken sind vielleicht nicht die beste Idee zu diesem Zeitpunkt. Lassen Sie mich das erklären.

Von den derzeit verfügbaren Designs wurden keine getestet, um sicherzustellen, dass sie den erforderlichen Schutz bieten, zumindest keine der mir bekannten. Um dabei zu helfen, haben wir so viele Entwürfe gesammelt, wie wir finden konnten, und arbeiten mit Experten zusammen, um zu prüfen, ob wir verifizieren können, welche wirklich funktionieren. Was sind die wichtigsten Schwerpunkte? Zuerst ist es die Abdichtung, dann der Filter selbst, der Filter zur Maske und die Art und Weise, wie die Maske auf dem Gesicht befestigt wird – alles muss perfekt sein. Die meisten von uns drucken starre Materialien, die für Dichtungen nur schwer nachgiebig gemacht werden können. Selbst wenn wir eine gute Dichtung bekommen können, bleibt sie dann z.B. auch dann funktionsfähig, wenn der Träger spricht?

Eine weitere Frage, die wir berücksichtigen müssen, ist die Porosität der gedruckten Teile und die Sicherheitsbedenken, die sich daraus ergeben. Der Träger wird die Maske auf dem Gesicht tragen, ein feuchter und warmer Ort, ein perfekter Nährboden für Keime. Wir werden nicht in der Lage sein, diese Masken effektiv zu sterilisieren, so dass wir noch mehr Probleme verursachen könnten. Und das Virus überlebt angeblich mehr als 48 Stunden auf dem Kunststoff (oder sogar 90 Stunden, wie einige andere Studien zeigen). Wir alle wollen unseren Freunden und Familien helfen, was bedeutet, dass wir um so vorsichtiger sein sollten, um sie nicht zu verletzen. Wenn Sie jetzt unbedingt darauf bestehen, eine Maske zu drucken, behandeln Sie sie wie eine einfache chirurgische Maske und nicht wie ein echtes Atemschutzgerät mit all dem Schutz, den sie bieten. Ein falsches Gefühl der Sicherheit kann sehr gefährlich sein. Ich verstehe, dass Sie versuchen zu helfen, aber BITTE verbreiten Sie diese Information in Ihren 3D-Druckgruppen.

Herstellung von gedruckten 3D-Schutzschilden

Auch wenn also 3D-gedruckte Atemschutzmasken noch etwas mehr Arbeit benötigen, bedeutet das nicht, dass wir unsere persönlichen Fabriken nicht sofort nutzen könnten. In unserer Forschung haben wir nach anderen Schutzausrüstungen gesucht, die wir sicher herstellen können – und das, worauf wir uns konzentriert haben, ist ein Gesichtsschutzschild für medizinisches Fachpersonal. Es ist sehr wichtig, die Jungs, die sich in den dunkelsten Zeiten um uns kümmern werden, so gesund wie möglich zu halten. Diese Schilde werden dazu beitragen, ihre Augen und ihr Gesicht vor dem Husten und Niesen ihrer Patienten zu schützen.

In drei Tagen konnten wir Dutzende von Prototypen, zwei Verifizierungen mit dem tschechischen Gesundheitsministerium durchgehen, und wir trafen sogar unseren Gesundheitsminister Adam Vojtech. Heute freuen wir uns, Ihnen mitteilen zu können, dass wir mit der Produktion von Prototypen begonnen haben und die ersten Einheiten gerade für Feldtests und Verifizierungen ins Krankenhaus gegangen sind. Ich möchte Martin Havrda vom Universitätskrankenhaus Vinohrady in Prag dafür danken, dass er sich die Zeit für ein Treffen mit uns genommen hat. Und auch, wenn wir dieses Design verifiziert haben, werden wir zum Design einer Schutzbrille übergehen.

Überreichung des Prototyps an den tschechischen Gesundheitsminister Adam Vojtech

Dank unserer 3D-Druckfarm, der größten der Welt mit über 500 3D-Druckern, sind wir in der Lage, 800 Stück pro Tag zu produzieren. Selbst bei dieser Geschwindigkeit wird die Farm für dieses Projekt nicht voll ausgelastet, nur 1/5 der Drucker werden dafür verwendet, da wir durch die Kapazität unseres Laserschneiders zum Schneiden der klaren Visiere einen Engpass haben. Wenn wir diesen Engpass beseitigen, könnten wir theoretisch bis zu 4000 Stück pro Tag produzieren. Im Moment hat das keine Auswirkungen auf unsere normale Produktion, und wenn wir es brauchen, können wir der Produktion weitere 3D-Drucker hinzufügen. Schließlich sind wir Weltrekordhalter mit 1096 gleichzeitig druckenden 3D-Druckern, also sollte die Kapazität kein Problem sein :-).

Die für die Herstellung einer Einheit benötigten Materialien liegen unter 1 Dollar, und zwar ohne Mengenrabatte beim Kauf. Wir haben buchstäblich an einem Nachmittag in Prag Materialien bekommen.

Als Ausgangspunkt spenden wir 10.000 Einheiten an das tschechische Gesundheitsministerium und beschaffen jetzt mehr Materialien.

Das Design kann von Einzelpersonen relativ sicher gedruckt werden, nachdem es in geringerer Anzahl überprüft wurde, um auch den lokalen Gemeinschaften zu helfen.

Schutzschildteile, die auf unserer 3D-Drucker-Farm gedruckt werden

Ich möchte das so schnell wie möglich an möglichst viele Menschen auf der ganzen Welt weitergeben, die es brauchen. Wenn Sie die Werkzeuge und Kapazitäten dafür haben, können Sie jetzt mit den Vorbereitungen beginnen, noch bevor wir das endgültige Design haben. Es ist ein guter Zeitpunkt, um Ihren Drucker auf Vordermann zu bringen und sich mit Material einzudecken, damit Sie bereit sind, mit dem Druck zu beginnen, sobald wir die Entwürfe freigegeben haben. Ich denke, die meisten Hersteller sollten über die erforderlichen Werkzeuge verfügen: einen 3D-Drucker, einen Laser-Cutter und eine Schere – mehr brauchen Sie nicht! Bitte beachten Sie das ist RC1 ( Releasekandidat), der noch vollständig verifiziert werden muss, aber ich werde diesen Artikel regelmäßig mit neuen Erkenntnissen aktualisieren. Setzen Sie also ein Lesezeichen auf diese Seite (ich werde auch die Aktualisierungen twittern), wenn Sie mithelfen wollen.

Sicherheit und Sterilisation und Verifikation

Die große Frage ist die Sterilität der Produktionsumgebung und der fertigen Teile. Man will die Dinge wirklich nicht verschlimmern, indem man Dinge produziert, die zur Bekämpfung der Krankheit gedacht sind, während man sie versehentlich verbreitet. Erkundigen Sie sich immer bei einem Fachmann, um sicherzustellen, dass Ihre Einrichtung oder Produktion ihren Standards entspricht, und seien Sie nicht beleidigt, wenn sie vorsichtig sind, Ihre Hilfe anzunehmen. Ich kann das nicht genug betonen, machen Sie die Dinge nicht noch schlimmer und schaffen Sie nicht noch mehr Ärger für diejenigen, die so hart daran arbeiten, uns alle in Sicherheit zu bringen und die Kranken zu behandeln.

Bedenken Sie, dass das Virus 48-90 Stunden auf dem Kunststoff leben kann und dass Kunststoffe nach dem Gebrauch nicht einfach sterilisiert werden können. Sie sind also nur einmal verwendbar, zumindest bis wir einen Weg finden, die gedruckten Teile zuverlässig zu sterilisieren!

Hier sind die von uns getroffenen Vorsichtsmaßnahmen (diese gelten auch für andere 3D-Druckentwürfe da draußen) und sie sind noch nicht validiert – achten Sie immer auf Aktualisierungen dieses Artikels.

  • Der Kunststoff wird während des Druckens auf eine hohe Temperatur erhitzt, wodurch das gedruckte Teil so gut wie sterilisiert wird, lassen Sie das Teil nicht stundenlang auf dem Druckbett liegen, wo es wieder kontaminiert werden kann. Tragen Sie ein frisches Paar Handschuhe und eine Operationsmaske, bevor Sie die Drucke entfernen, und legen Sie sie direkt in einen frischen, verschließbaren Beutel. In unserem Betrieb wird die Luft alle 2 Minuten vollständig ausgetauscht und gefiltert, was sehr dazu beiträgt, dass die Luft weniger schädlich ist.
  • Bei der Laserung der klaren Abschirmungen lassen Sie die Schutzfolien angebracht, damit sie vor der Montage und dem Gebrauch entfernt werden können. Dadurch wird eine mögliche Kontamination stark reduziert. Verpacken Sie es auch als eine ganze Charge, die Ihr Laser gleichzeitig herstellen kann. Unser Laser kann 40 Stück auf einmal herstellen, so dass wir beim Öffnen des Lasers alle auf einmal sammeln – wiederum in frischen Handschuhen und mit einer Operationsmaske. Wir packen sie sofort in einen verschließbaren Beutel. Wenn Ihr Laser immer nur eines auf einmal herstellen kann, stellen Sie sicher, dass Sie für jedes Teil, das Sie herstellen, frische Handschuhe tragen.
  • Beim Schneiden des Gummibandes tragen wir auch Handschuhe und Operationsmasken. Packen Sie nicht mehr aus, als Sie benötigen, um zu arbeiten, denn eine geringere Luftexposition verringert die Kontamination.

Zahnärzte aus der Astella-Klinik in Prag gehört zu den ersten, die Schutzschilde in der Praxis testen

Design

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Wie ich bereits erwähnt habe, steht das Design noch zur Verifizierung vor Ort an und wird sich wahrscheinlich im Laufe der nächsten ein bis zwei Tage ändern. Das Design wird entsprechend auf PrusaPrinters aktualisiert. Im Moment ist es völlig sicher, eines nur für sich selbst zu machen!

Gestaltung des Kopfbandteils des Schutzschildes

Einige Entwürfe sind derzeit online verfügbar, aber sie sind in der Regel sehr ineffizient bei der Ausnutzung der Fläche der Druckeroberfläche. Wir mussten von Grund auf neu anfangen, Teile zu entwerfen, und wir sind in der Lage, 4 auf das reguläre Original Prusa i3 MK3S-Bett zu setzen, was die Effizienz des Betriebs erheblich erhöht. Wir nutzten die Eigenschaften des Kunststoffs und entwarfen das Teil komprimiert (gebogen), was zu einem guten Sitz auf dem Kopf beiträgt.

4 Stück auf dem Druckbett verschachtelt

Wir fanden auch ein großartiges elastisches Gewebe mit gleichmäßig verteilten 10 mm Löchern in der Mitte, was die Verstellbarkeit erheblich verbessert. Aber so ziemlich alles, was ähnlich ist, kann durch einfaches Schneiden eines 10mm-Lochs in das Gewebe verwendet werden. Wir verwenden einen heißen Draht zum Schneiden des Gewebes, der verhindert, dass die Enden ausfransen, aber eine Schere und ein Feuerzeug zum Schmelzen der Enden können ebenfalls verwendet werden. Ein dickes Gummiband kann durch einen Knoten mit einer Schlaufe gesichert werden.

Wir nahmen einen unserer Schneideautomaten, den wir für die Herstellung von Gewebeabschirmungen für MK3S-Kabelbäume verwenden, und setzten ihn für die neue Aufgabe um

Für die durchsichtige Platte kann jeder durchsichtige, lasergeschnittene Kunststoff verwendet werden – eine Dicke von 0,5 mm bis 1 mm wird empfohlen. Die Löcher haben die gleiche Größe wie bei einer normalen Bürolochstanze und der Kunststoff kann von Hand mit einer Schere geschnitten werden, wobei unser Design als Schablone dient. Sogar der Kunststoff aus einer 2-Liter-Flasche mit geraden Seiten kann verwendet werden, wenn kein anderes Material zur Verfügung steht.

Andere Möglichkeiten, der Pandemie mit 3D-Druck zu helfen

Wir begannen auch einen neuen schnellen Designwettbewerb für andere druckbare 3D-Designs. Das Hauptziel ist die schnelle Produktion von alltäglichen Gebrauchsgegenständen, die während der Quarantäne auslaufen könnten, oder sie können Sie vor einem potenziell unsicheren Weg zum Geschäft bewahren. Dinge, die Sie auch nützlich finden könnten, wenn das Leben wieder normal verläuft.

Und noch eine Sache. Wir gehen davon aus, dass es Hunderte von Projekten wie das unsere gibt, die derzeit auf der ganzen Welt laufen. Wenn Sie an einem von ihnen teilnehmen, schicken Sie uns bitte eine E-Mail an [email protected] – wir sind besonders an Entwürfen interessiert, die nachweislich funktionieren (z.B. medizinisch zugelassen, im Feld verwendet usw.). Wir stellen Ihnen gerne alle getesteten und genehmigten Werkzeuge auf PrusaPrinter zur Verfügung!

Das war’s fürs Erste, ich danke Ihnen allen für Ihre anhaltende Unterstützung und Inspiration. Diese Gemeinschaft ist ein so großartiges Beispiel dafür, was die Menschheit tun kann, wenn wir alle gemeinsam auf gemeinsame Ziele hinarbeiten. Seien Sie weiterhin großartig!