3D nyomtatás a koronavírus elleni küzdelemben

3D nyomtatott védőszemüvegekkel a koronavírus ellen

A koronavírus 3D modelljét már február elején letölthettük és kinyomtathattuk magunknak. Azóta a Chinanews hírügynökség és a Creality 3D nyomtatókat gyártó cég oldalán újabb hírek jelentek meg, melyek szerint Kínában, a járvány által szintén érintett Hunan tartományban 3D nyomtatófarmokkal próbálják orvosolni a védőszemüvegek hiányát.

A koronavírus, melyet tegnap óta hivatalosan is COVID-19 vírusnak nevezhetünk, jelentős terhet ró a kínai gazdaságra. Immár nemcsak a járvány sújtotta területeken, hanem az egész országban készlethiány van egészségügyi felszerelésekből, így többek között szájmaszkból és védőszemüvegből is. Mivel a vírus első sorban cseppfertőzéssel terjed, előbbiek elengedhetetlenek a járvány megfékezéséhez. A gyártási kapacitások még egy ekkora gazdaságban is végesek, a többek között Európából is érkező segélyszállítmányokra pedig még legalább heteket kell várni, így komoly igény mutatkozik alternatív megoldásokra.

Hogyan jön képbe a 3D nyomtatás?

A 3D nyomtatás, mint additív gyártástechnológia nem feltétlenül a leggazdaságosabb módszer viszonylag egyszerű, műanyag tárgyak tömeges gyártására. Hagyományos, fröccsöntő technológiával lényegesen alacsonyabb költségekkel kalkulálhatunk többezres mennyiségnél. A szerszámok elkészítése, a beszállítókkal való kommunikáció, a prototípus fejlesztése, a gyártási folyamat elindítása azonban itt legalább hetekbe, de inkább hónapokba telik, ezt tetézi a beteg, otthonmaradó, vagy a karantén miatt hazautazni nem tudó munkások tömege által kiváltott munkaerőhiány.

A térségben több cég is felismerte a 3D nyomtatás azon előnyét, hogy a fenti folyamat lényegesen lerövidíthető, az idő pedig adott esetben emberéleteket jelent.

A hunani székhelyű Vanguard a hírek szerint már ki is fejlesztette az FDM-1-es kódnévre hallgató szemüveget, melyet a helyi hatóság – valószínűleg gyorsított eljárásban – engedélyezett is. Mivel itt egy szabványoknak megfelelő végtermékről van szó, a fejlesztési folyamat során körülbelül 10 modellverziót készített a gyártó. Így is mindössze 153 órába, tehát körülbelül egy hétbe telt procedúra. Az első szállítmány február 10-én érkezett Wuhan városába, a gyártás azóta is a nap 24 órájában zajlik a cég 50 darab asztali 3D nyomtatóból álló farmján.

Az additív gyártással készült végtermék mindezen felül néhány előnnyel is rendelkezik a hagyományos védőszemüvegekkel szemben. A technológia nyújtotta tervezési, illetve formai szabadság egy könnyebb, jobban tömített, ugyanakkor kevésbé párásodó konstrukciót eredményez. Lehetőség nyílik nemcsak számtalan méret, illetve különböző arcelépítéshez alkalmazkodó kontúr gyártására, de akár teljesen egyénre szabott forma elkészítésére is.

Természetesen, a szemüveget bárki elkészítheti otthon, ha van egy 3D nyomtatója. Tekintettel arra, hogy Kínában időközben elérte a milliós nagyságrendet az asztali készülékek száma, a technológia komoly segítséget nyújthat a járvány elleni küzdelemben. Mindemellett kísérletek vannak rögtönzött védőmaszkok alkatrészeinek 3D nyomtatására is, egy ilyen modell szintén kering az interneten.

Hogyan nyomtassunk saját védőszemüveget?

• Első lépésként tervezzük meg saját szemüvegünket, vagy töltsünk le egy kész 3D modellt.
• Második lépésben töltsük be modellünket a szeletelőszoftverünkbe, ahol nemcsak a beállításokat adhatjuk meg, de adott esetben a modell méretét is a kívántra módosíthatjuk.
• Küldjük el 3D nyomtatónkra az elkészült g-code fájlt és indítsuk el a nyomtatást.
• Ahogy elkészült a szemüvegünk kerete, ellenőrizzük annak minőségét, tömítettségét. Ezután helyére ragaszthatjuk a plexiből, esetleg polikarbonátból kivágott üveget és rögzíthetjük a rugalmas szalagból készítendő szíjat.
• A tömítéshez használhatunk gumi- illetve szilikoncsíkokat, de akár ki is nyomtathatjuk a megfelelő anyagból.

Javasolt 3D nyomtatási paraméterek:

PLA vagy HT-PLA alapanyag
200-220 °C-os nyomtatási hőfok
0-50 °C-os asztal
0.1 – 0.2 mm-es felbontás
legalább 25%-os infill
legalább 1.2 mm-es falvastagság

Az általunk használt beállításokkal a nyomtatás ideje kereken 2 óra, tehát egyetlen nyomtatóval akár napi 10-12 darabot is legyárthatunk.