Imprimantes 3D

GE produit un masque facial à impression minimale

La pandémie de Covid a montré une augmentation de la production des passionnés d’impression 3D à domicile et des entreprises industrielles. De nombreux designs en ligne souffrent cependant d’une caractéristique commune… ils prennent plusieurs heures à imprimer.

Un ingénieur chez GE a trouvé une solution possible en supprimant l’idée de ce qui est nécessaire dans une conception de masque facial, pour imprimer un dessin qui peut être fabriqué en seulement 15 minutes.

Mark Fuller, chez GE Additive, passe normalement ses journées de travail à concevoir des composants imprimés en 3D pour diverses industries, notamment l’aviation, l’espace et l’automobile.

Récemment, il s’est inspiré des récents événements mondiaux pour essayer d’appliquer ses connaissances à l’aide à la lutte contre le coronavirus. Et jusqu’à présent, son design minimaliste a remporté l’approbation de certains grands joueurs, y compris l’US Navy.

Jetons un coup d’œil au design un peu plus en détail.

Fuller semble avoir conclu que les éléments de base d’un masque typique sont: le joint facial, une certaine structure, l’unité de filtre, plus quelque chose pour le fixer derrière les oreilles.

Il semble qu’une grande partie de la structure d’un masque de filtre typique soit redondante, si la solution de Fuller est quelque chose à suivre. Comme vous pouvez le voir dans l’image ci-dessous, la structure imprimée en 3D sert à plusieurs fins tout en supprimant une grande partie de la structure des conceptions traditionnelles.

cadre imprimé 3d masque facial ge

Le cadre, qui ne coûte que 9 cents en matériaux, est conçu pour accepter n’importe quel tissu pouvant être utilisé comme filtre. L’efficacité de la filtration variera naturellement en fonction du choix des matériaux.

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Des élastiques (ou des cordes) maintiennent le cadre contre le visage du porteur et maintiennent le tissu en place.

En raison de la simplicité de la conception, il peut être fabriqué avec une multitude de processus.

«Je l’ai conçu de manière à ce que vous puissiez prendre la même géométrie de noyau et aller les mouler par injection ou les découper au laser», a déclaré Fuller. «Les machines qui ne sont pas utilisées pour la production aujourd’hui peuvent être utilisées pour aider à sauver des vies.»

Bien qu’ils ne soient pas capables de niveaux de protection N95, les National Institutes of Health ont jugé les masques comme «adaptés à une utilisation communautaire contre le coronavirus» et la marine américaine a également trouvé de la valeur dans les articles fabriqués rapidement.

Avec GE, les marins et les marines ont aidé à produire des dizaines de milliers de masques en avril seulement. La Marine a trouvé les meilleurs résultats en utilisant un morceau de tissu comme filtre, combiné avec 4 bandes élastiques.

«La conception du masque facial GE nous donne un moyen de fournir immédiatement un équipement de protection à nos marins et Marines partout où une imprimante 3D est disponible – y compris à bord de nos navires et sous-marins, ainsi qu’avec nos forces expéditionnaires», a déclaré Liz McMichael, fabrication additive intégrée chef d’équipe du programme pour l’US Navy.

«C’était fantastique d’avoir une conception qui nous permettait de répondre rapidement à ce besoin urgent de flotte.»

Fuller a publié ses créations originales en ligne, et depuis lors, la communauté des créateurs a offert ses commentaires et fait ses propres créations modifiées.

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Vous pouvez voir une telle évolution dans l’image ci-dessous. Cette variante, appelée «HensNest», a été conçue par l’Université du Delaware et comporte une bande de plastique supplémentaire pour créer une forme structurelle pour le tissu. Cette conception ne prend également que 10 minutes à imprimer. Cet exemple utilise une feuille filtrante HEPA provenant d’un four.

instructions de masque facial imprimées en 3D

Instructions de montage

Vous pouvez voir la vidéo complète de l’assemblage HensNest ci-dessous.

Donc, il y a apparemment beaucoup de clients satisfaits avec ce type de conception, et le meilleur de tous, c’est complètement open source. Comme si ça allait arrêter n’importe qui. C’est un design très simple!

Alors, quelle est la prochaine étape pour les masques imprimés en 3D? Une capacité de filtration plus élevée, un coût moindre et une fabrication plus rapide sont les moteurs ici, et bien sûr la nécessité de fournir des EPI aux pionniers.

Voyons donc ce qui va suivre. Une chose est sûre, les industries traditionnelles des masques faciaux et des ventilateurs vont devoir changer leur façon de faire des affaires une fois que tout cela sera terminé. Les masques N95 sont déjà assez bon marché. Quelqu’un trouvera-t-il une méthode de fabrication meilleure et moins chère pendant toute cette innovation axée sur les masques? Peut être.

Crédits image: GE Additive et University of Delaware

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