首页 > 资讯 > 孕育 > 正文
2021-12-17 11:02

3D打印硅胶呼吸器,帮助应对COVID-19大流行

新冠肺炎疫情正在消耗许多发达国家和发展中国家的医疗资源。随着需要重症监护和呼吸机的患者数量不断增加,呼吸口罩已成为世界许多地区的医疗公司竞相满足订单的优先项目。

用于硅胶健康设备的3D打印技术进展

在其中一个案例中使用的技术是独一无二的——用于呼吸口罩的密封圈等硅胶附件的3D打印。一家在这一领域拥有专门知识的新公司突然面临大量此类产品的紧急订单。

增材制造或更常被称为3D打印,传统上专注于生产由金属、陶瓷和塑料制成的硬物。用软硅制成的物体几乎都是通过注射成型生产的,这是一个将组件在300度左右熔合在一起的过程。

紧急订购硅胶口罩封条

曼努埃尔·沙夫纳(Manuel Schaffner)是一名材料科学家,也是一家名为Spectroplast的公司的首席执行官,他专门从事软硅树脂3D打印,使用的是他在博士研究期间开创的一项新技术。沙夫纳与彼得·斯特凡诺夫(Peter Stefanov)合作成立了自己的公司,他的提议立即得到了回应。

该公司在洪格堡校区的实验室里拥有世界上第一台高精度3D打印机,为了满足200多名客户的订单,该公司几乎一直在不停地运行3D打印机,彼此轮流工作。沙夫纳说:“我们实际上在全力以赴地工作。”

该公司24小时运行2台3D打印机。现在又增加了2个口罩,从网上采购,每天生产50-70个口罩。设计文件是由客户提供的,这有助于让订单几乎立即运行。在大多数情况下,打印公司首先需要弄清楚产品规格,然后对产品进行3D扫描。

尽管如此,新的工人并没有被引入,因为这种高质量的生产需要的是既有理论知识又有直觉知识的操作者,而不是新手。碰巧的是,这家公司并不是在寻找原材料。在疫情开始前,他们就已经建立了相当大的库存,因为他们预感到,随着这种技术的使用变得更加广泛,原材料可能会变得更难获得。现在,这是值得的,因为团队能够专注于将产品推出。

Production ramped up: The ETH spin-off Spectroplast is currently producing seals for breathing masks. Image Credit: Black Duck Style / Shutterstock

然而,由于许多国家的封锁和国际航班禁运,运输工作受到了阻碍。这导致国际客户不得不比平时多等几天。瑞士是个例外,瑞士邮政保证邮件在任何时候都能送达。

虽然承认在当前COVID-19条件下运营的挑战,但该公司也很高兴作为一个企业在竞争激烈的全球市场蓬勃发展的机会。此外,他们喜欢这些机会出现在一个直接有助于缓解COVID-19的利基领域。沙夫纳说:“世界正处于危机之中,要度过危机,我们需要创新的想法。

为什么3D硅胶打印在这种情况下更好?

使用硅树脂的3D打印产品的可定制性是这种突然需求的背后原因。3D打印在两个方面优于注塑成型:它能够产生非常复杂的形状,但它也是一种成本更低、更简单的生产技术,因为它避免了制作模具的需要,并有助于实现自动化。这意味着它可以用于为任何客户批量生产定制组件。

Spectroplast率先采用3D打印技术制造硅酮小配件。他们的目标是帮助医生拯救病人的生命,最终为每个病人定制医疗植入物、助听器,也许还有人工心脏瓣膜。然而,这些设备必须根据现有的医疗技术管理和批准制度进行广泛的筛选。

因此,目前制造医用级植入物的能力被搁置,而公司则专注于生产改善生活的产品。这包括定制的乳房假体,以避免为乳腺癌患者提供明显不匹配的标准的现成的替代手术,在未来移除一个乳房将不得不等待数年。

Spectroplast推广了这项技术

近日,Spectroplast获得了AM Ventures Holding GmbH公司的注资。这将使他们可以再雇佣4名员工,并准备好新一代3D打印机的原型,这将提高生产能力。斯特凡诺夫说,该装置将在年底准备就绪。他专注于重新利用传统打印机的组件,以创造一种可用于硅的打印机。

Spectroplast的未来将看到更高的利润流入,不仅来自更大的3D打印对象阵列,也来自更多打印机和消耗品的生产和销售。