Wie Rapid Manufacturing im Kampf gegen COVID-19 hilft

Da die Lieferketten unterbrochen sind und die Nachfrage nach Produkten zurückgeht, trifft die Coronavirus-Pandemie die Fertigungsindustrie hart. Und da mehrere Länder noch Monate davon entfernt sind, ihre lokale COVID-19-Situation zu kontrollieren, könnte es eine Weile dauern, bis sich das Geschäft wieder normalisiert.

Aber das bedeutet nicht, dass die Rapid-Manufacturing-Welt in diesen seltsamen Zeiten tatenlos zusehen wird. Tatsächlich werden bereits viele On-Demand-Fertigungsdienste im Kampf gegen das Virus eingesetzt und bieten erfinderische Lösungen für häufig auftretende Probleme.

Von 3D-gedruckten Gesichtsschutzschildern bis hin zu CNC-bearbeiteten Hustenschutzvorrichtungen – hier sind einige der Möglichkeiten, wie Rapid Manufacturing zur Bekämpfung von COVID-19 beiträgt.

3D-gedruckte medizinische Gesichtsschutzschilde

Der 3D-Druck ist eine der schnellsten und am besten zugänglichen Formen der Fertigung, und Unternehmen und Einzelpersonen auf der ganzen Welt suchen nach Möglichkeiten, 3D-Drucker zur Bekämpfung des neuartigen Coronavirus einzusetzen.

Obwohl einige Zweifel an der Fähigkeit des 3D-Drucks zur Herstellung kritischer medizinischer Komponenten bestehen, ist eine einigermaßen sichere Anwendung der additiven Fertigung das Drucken von Kunststoff-Gesichtsschutzschilden für Mediziner.

Da Ärzte und Krankenschwestern derzeit darum kämpfen, die Schutzausrüstung zu beschaffen, die sie während der Pandemie dringend benötigen, hat die globale „Maker“-Community mit dem 3D-Druck von Gesichtsschutzschilden begonnen, die das Gesicht des Trägers vor Husten und Niesen schützen. Die Schilde können sogar von Servicemitarbeitern wie Kassierern in Lebensmittelgeschäften verwendet werden.

Der 3D-Druckerhersteller Prusa 3D hat eine Version eines Open-Source-Gesichtsschutzes entwickelt, der von jedem heruntergeladen und gedruckt werden kann. Die Einwegmaske besteht aus einem 3D-druckbaren Stirnband und einem Kinnband, die an einem Stück durchsichtigem, lasergeschnittenem Plexiglas befestigt werden können, das als Schild fungiert.

„Wenden Sie sich an Institutionen in Ihrer Nähe und fragen Sie sie, ob sie zusätzliche Schutzkleidung gebrauchen könnten“, sagt Prusa. „Ihr könntet all denen eure Hilfe anbieten, die jetzt in der Krisenzeit im Dienst bleiben müssen oder mit vielen anderen Menschen in Kontakt bleiben müssen.“

Große 3D-Druckunternehmen haben sich der Sache angeschlossen, um während der COVID-19-Pandemie Gesichtsschutzschilde herzustellen. Bis heute hat der Marktführer Stratasys Anfragen für mehr als 350.000 Einheiten erhalten.

CNC-gefräster Hustenschutz

Wenn Sie in einem vom Coronavirus betroffenen Gebiet leben, haben Sie möglicherweise bemerkt, dass Geschäfte an den Kassen provisorische Hustenschutzvorrichtungen installieren. Diese transparenten Schutzvorrichtungen fungieren als Barriere zwischen dem Kunden und dem Kassierer und verringern die Wahrscheinlichkeit, dass einer den anderen durch Husten oder Niesen ansteckt.

Leider haben viele Geschäfte keinen Zugang zu gut gemachten Spuckschutz. Einige hängen einfach Frischhaltefolie oder andere durchsichtige Materialien, die sie herumliegen haben.

Die CNC-Bearbeitung kann verwendet werden, um bessere Hustenschutzvorrichtungen für Ladenkassen herzustellen. Unter Verwendung eines durchsichtigen Materials wie PMMA kann ein Maschinist einen großen Bildschirm mit Gewinden für Schrauben schneiden. Der Schutz kann dann an einem Kassenbereich, einem Schreibtisch oder einem Kioskfenster angebracht werden, um eine sichere Barriere zwischen Kunde und Kassierer zu schaffen.

Schutzvorrichtungen können auch für andere Zwecke verwendet werden, z. B. zum Abdecken von frischen Lebensmitteln oder anderen Produkten, die einem Kunden serviert werden.

Da Hustenschutz sehr einfache Konstruktionen sind, haben Werkstätten die Kapazität, mehrere Einheiten in kurzer Zeit herzustellen.

3D-gedruckte Beatmungskomponenten

Ein Mangel an potenziell lebensrettenden Beatmungsgeräten hat den Kampf gegen COVID-19 behindert, aber die additive Fertigung bietet eine potenzielle Lösung für Probleme in der Lieferkette.

Insbesondere könnten professionelle 3D-Drucker und medizinisch unbedenkliche Materialien verwendet werden, um kleine Gegenstände wie Ventile und Adapter zu drucken, die ein Beatmungsgerät mit der Gesichtsmaske eines Patienten verbinden, damit er frei atmen kann.

Obwohl die Benutzer von 3D-Druckern sehr daran interessiert sind, ihr Fachwissen zum Drucken von Beatmungskomponenten einzusetzen, gibt es einige Bedenken hinsichtlich der Sicherheit, dies zu tun. Im Allgemeinen sollte das Drucken kritischer medizinischer Komponenten von erfahrenen Fachleuten durchgeführt werden.

Viele 3D-gedruckte Beatmungskomponenten, die kürzlich zur Bekämpfung der globalen Pandemie entwickelt wurden, warten derzeit auf die Genehmigung durch die Aufsichtsbehörden.

CNC-gefräste Türöffner aus Blech

Eine aktuelle Studie der US National Institutes of Health ergab, dass das neuartige Coronavirus zwei bis drei Tage auf einer Edelstahloberfläche überleben kann, was Objekte wie Türgriffe zu einer potenziellen Gefahr macht.

Da es nicht immer möglich ist, einen Türgriff sofort nach dem Gebrauch zu desinfizieren – oder sich sogar die Hände zu waschen – greifen einige Unternehmen und Gebäudeverwalter zu Lösungen wie Türöffnern mit Fußbetätigung.

Fußbetätigte Türöffner ermöglichen es Menschen, eine Tür mit der Sohle ihres Schuhs zu öffnen, wodurch die Gefahr einer manuellen Virusübertragung aufgehoben wird.

Die Vorrichtungen sind kleine Metallvorsprünge, die an den unteren Abschnitt einer Tür geschraubt werden können. Eine mit Stacheln versehene oder griffige Oberfläche auf der oberen Ebene ermöglicht es dem Benutzer, das Gerät mit seinem Schuh zu greifen und dann die Tür nur mit dem Fuß zu sich zu ziehen.

Diese Türöffner können auf unterschiedliche Weise hergestellt werden. CNC-Maschinen sind eine Option, da sie die Art von haltbarem Metall schneiden können, die erforderlich ist, aber Blechbearbeitungsmaschinen sind möglicherweise die beste Lösung.

Die meisten fußbetätigten Türöffner bestehen aus einem einzigen Metallstück, das in eine L-Form oder asymmetrische U-Form gebogen ist, wobei eine Seite an die Tür geschraubt ist und die andere(n) als „Griff“ fungiert. Mit einer Bremse, einer Art Blechumformmaschine, kann das Blech entsprechend gebogen werden.