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6 masques faciaux COVID imprimés en 3D ne résistent pas à l’examen – ImpressionEn3D.com

Il est peut-être vrai qu ‘«aucune bonne action ne reste impunie», comme le montrent les membres de la communauté de l’impression 3D qui se sont précipités pour aider en raison d’un manque d’équipement de protection individuelle et de dispositifs et pièces médicaux indispensables dans le monde en réponse à l’épidémie de COVID-19 . Des critiques ont suivi presque immédiatement concernant le manque de conseils pour les fabricants, ainsi que le potentiel de toxicité; Cependant, sans normes ni réglementations, d’innombrables personnes pourraient créer des conceptions et imprimer en 3D des équipements de protection individuelle (EPI) et des dispositifs médicaux avec des résultats extrêmement variables.

Désormais, des scientifiques du département de neurochirurgie, de l’hôpital des forces armées allemandes et de l’université Helmut Schmidt / université des forces armées allemandes travaillent ensemble pour étudier la faisabilité et l’efficacité réelles des masques faciaux imprimés en 3D destinés à contrecarrer la propagation du coronavirus. Au cours de leur étude, présentée dans la publication récente intitulée «Risques potentiels d’une utilisation généralisée de l’impression 3D pour la fabrication de masques faciaux pendant la pandémie de SRAS-CoV-2», les chercheurs allemands ont évalué des échantillons de masques imprimés en 3D, en les comparant à un visage de protection standard. masques.

Les conceptions rigides et pliables ont été examinées avec un test d’ajustement de respirateur. Les scientifiques ont téléchargé des dessins 3D gratuits à partir de sites Internet, puis ont imprimé certains échantillons «tels quels», tout en en modifiant d’autres. L’Institut de recherche de la Bundeswehr pour les technologies de protection et la protection NBC (WIS) à Munster s’est associé aux chercheurs pour tester les masques en termes d’efficacité et de sécurité. Six prototypes ont été évalués en tout, avec seulement deux modèles modifiés par les chercheurs.

Les masques pour l’étude ont été créés au Laboratoire des technologies de fabrication de l’Université des forces armées allemandes à Hambourg, en utilisant Fusion 360 et Cura. Des imprimantes 3D de bureau comme l’Ultimaker 3 ont été installées au département de neurochirurgie de l’hôpital des forces armées allemandes à Westerstede pour le projet.

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Les masques faciaux open-source comprenaient:

«Le masque pliable Copper 3D NanoHack a été développé et adapté aux exigences des médecins représentés dans le groupe de travail en utilisant le processus de conception décrit précédemment», ont expliqué les chercheurs. «Cela a conduit à la production de deux versions modifiées, le HSU / BwKWST FM V3 (V3) et le HSU / BwKWST FM V4 (V4). Le masque COVID-19 V2 était disponible en différentes tailles. À titre de comparaison, l’impression du grand masque avec un diamètre de paroi épais, fourni dans le fichier téléchargeable, a été choisie. »

Du PLA blanc et du polyuréthane thermoplastique noir ont été utilisés sur les masques qui ont ensuite été assemblés selon les instructions.

Les utilisateurs du groupe de travail ont pu fabriquer des masques de la conception à l’impression en trois à quatre heures. Les chercheurs ont noté que pour une journée de travail, trois boucles «d’itération» étaient possibles. Des conceptions comme HSU / BwKWST FM V1 ont été modifiées et améliorées en termes de filtrage, permettant d’utiliser un filtre FFP3. La zone de filtrage elle-même a également été doublée. HSU / BwKWST FM V2 (V2) comprend des matériaux filtrants remplaçables. Le modèle HSU / BwKWST FM V3 (V3) a été conçu avec une lèvre d’étanchéité en TPU autour du contour extérieur pour une meilleure étanchéité contre le visage.

«Les HSU / BwKWST FM V1 et V2 ont été conçus, expédiés, imprimés et évalués selon le processus de conception décrit entre le Laboratoire des technologies de fabrication de l’Université des forces armées allemandes et le Département de neurochirurgie de l’hôpital des forces armées allemandes à Westerstede . Seuls les HSU / BwKWST FM V3 et V4 ont été lancés pour des tests supplémentaires », ont expliqué les chercheurs.

Le Maker Mask s’est démarqué comme nécessitant le plus de matériel et de temps, ainsi qu’un assemblage plus complexe. Les utilisateurs doivent être prêts à fondre et à super coller les boîtes de filtres et les vannes, par exemple. D’autres problèmes se sont posés en termes de masques comme les HSU / BwKWST FM V3 et V4 pliables lorsque de petits plis sont apparus pendant le thermoformage.

«En plus de cela, une enquête pour savoir si le pliage des masques précédemment plats affecte la structure du filament et des fibres du PLA dans le HSU / BwKWST FM V3 et V4 est nécessaire, car cela aurait pu conduire à des micro-fuites», ont déclaré les chercheurs. La fixation des filtres a été la mieux notée dans les masques Montana et Maker, les autres semblant sujets aux fuites.

Dans l’ensemble, les résultats ont été assez médiocres, les auteurs soulignant l’énorme popularité des masques d’impression 3D; cependant, en réalité, les méthodes et matériaux utilisés actuellement ne sont pas suffisants pour qu’ils recommandent l’utilisation de masques FDM imprimés en 3D:

«En ce qui concerne le problème de sécurité d’une utilisation généralisée des masques faciaux imprimés en 3D dans une pandémie, nous concluons qu’en dépit de leur présentation parfois trop euphorique dans la presse et les médias en ligne, aucun des modèles de masques imprimés en 3D actuellement annoncés n’a été examiné. dans notre étude conviennent comme équipement de protection individuelle fiable. Les principales raisons en sont la faible flexibilité du matériau et la fine ligne d’étanchéité empêchant les performances d’étanchéité nécessaires sur le visage et les fuites liées à la connexion des masques avec le matériau filtrant causées par la construction simplifiée du filtre et du boîtier de filtre.

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[Source / Images: “Potential Risks of a Widespread Use of 3D Printing for the Manufacturing of Face Masks during the SARS-CoV-2 Pandemic”]

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