4 Dinge, die uns die COVID-19-Krise über den 3D-Druck sagt

[Bildnachweis:Prusa Research]

Die 3D-Druckindustrie durchlebt außergewöhnliche Zeiten, da sie Notfallmaßnahmen zur Bewältigung der globalen Krise aufgrund der Coronavirus-Pandemie bereitstellt.

Diese Krise zeigt jedoch nicht nur, wie der 3D-Druck helfen kann, sondern auch die wichtigsten Dinge, die wir über die 3D-Druckindustrie lernen.

1. 3D-Druck kann als Massenfertigungstechnologie verwendet werden 

Eines der wichtigsten Dinge, die die anhaltende Krise beim 3D-Druck gezeigt hat, ist, dass er tatsächlich in der Serienfertigung eingesetzt werden kann.

Da Krankenhäuser und Unternehmen auf der ganzen Welt mit Unterbrechungen der Lieferkette zu kämpfen haben, hat sich der 3D-Druck zu einer wertvollen Ressource für die Notfallproduktion von Teilen in Not entwickelt.

Bisher wurden mit der Technologie medizinische Komponenten wie Beatmungsventile, Schutzbrillen und Gesichtsschutzschilde sowie Industriegüter wie Ersatzteile und Formen hergestellt.

Das Ermutigende an diesen Anwendungen ist nicht nur der kollaborative Geist, der die Bemühungen vorantreibt, sondern auch das Volumen einiger Teile, die mit 3D-Druck hergestellt werden.

Zum Beispiel verwendet Formlabs jetzt seine mehr als 250 hauseigenen 3D-Drucker, um bis zu 150.000 COVID-19-Testtupfer herzustellen – Geräte, die verwendet werden, um Proben für COVID-19-Tests zu sammeln – pro Tag .

Dieses Beispiel zeigt, dass der 3D-Druck nicht nur für die Kleinserienfertigung geeignet ist. Technologien wie Stereolithographie und Powder Bed Fusion können in relativ kurzer Zeit Tausende von 3D-gedruckten Teilen herstellen.

Dies ist ein weiterer Indikator für den Übergang des 3D-Drucks zu einer Fertigungslösung, die im Zuge der Weiterentwicklung der Branche ihre Eignung für weitere Anwendungen unter Beweis stellen wird.

2. Die komplette Umstellung auf AM-Produktion ist kein Allheilmittel

Obwohl wir von den Möglichkeiten begeistert sind, die der 3D-Druck der Fertigungsbranche bietet, ist es erwähnenswert, dass dies keine Lösung ist, die alle anderen Fertigungstechnologien ersetzen wird.

Am Beispiel medizinischer Geräte wäre es unmöglich, die Technologie für alle derzeit nachgefragten medizinischen Geräte einzusetzen. Einige beinhalten komplexe Geräte, die eine Kombination aus traditionellen Technologien und Fachwissen erfordern, um erfolgreich hergestellt zu werden.

Darüber hinaus wirft die Verwendung von 3D-Druck für bestimmte medizinische Anwendungen Bedenken hinsichtlich der Biokompatibilität und Sterilisierbarkeit der Teile auf. Der Prozess der Sterilisation von Teilen beinhaltet hohe Temperaturen und Drücke, denen nicht viele 3D-Druckmaterialien standhalten können.

3D-Druckmaterialien für medizinische Anwendungen müssen auch für medizinische Umgebungen entwickelt werden. Aus diesem Grund ist es bei der Entwicklung von 3D-gedruckten Produkten auch wichtig, mit Gesundheitsbehörden zusammenzuarbeiten, um sicherzustellen, dass die zur Herstellung der Artikel verwendeten Materialien und Verfahren für den medizinischen Gebrauch geeignet sind.

Angesichts der Unterbrechung traditioneller Lieferketten ,, 3D-Druck kann für einige derzeit schwer zu beschaffende Teile eine geeignete Notlösung sein. Dies bedeutet jedoch nicht, dass der 3D-Druck traditionelle Technologien zur Herstellung dieser Teile ersetzen wird.

Obwohl traditionelle Verfahren nach wie vor ideal für Großserienanwendungen sind, ist es spannend zu sehen, dass der 3D-Druck immer mehr seinen Platz als hochflexible On-Demand-Fertigungslösung einnimmt.

3. Standardisierung und Zertifizierung sind große Herausforderungen bei der Einführung des 3D-Drucks

Eine weitere Lektion, die wir lernen, ist, dass ein Mangel an Standards die Einführung des 3D-Drucks, insbesondere im Gesundheitswesen, äußerst schwierig macht.

So viele Unternehmen und 3D-Druck-Enthusiasten auf der ganzen Welt bieten ihre Unterstützung an , gibt es noch viele Herausforderungen zu bewältigen.

Wie wählen wir das richtige Material für das richtige Produkt aus, wenn es nur wenige Materialrichtlinien gibt? Wie können Qualitätskontrolle und Standardarbeitsanweisungen in Notfallsituationen durchgesetzt werden? Wie können wir Zertifizierungsprozesse beschleunigen?

Dies sind nur einige der Fragen, die beantwortet werden müssen, wenn der 3D-Druck Teil der Lösung sein soll.

Bisher viel Es wurden Anstrengungen unternommen, um diese Herausforderungen zu bewältigen. Beispielsweise bieten die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) und ASTM, eine internationale Standardisierungsorganisation, kostenlose Ressourcen zum 3D-Druck von Medizinprodukten und -produkten während der COVID-19-Pandemie an.

Darüber hinaus haben die FDA, das Department of Veterans Affairs (VA), die US National Institutes of Health (NIH) und America Makes eine öffentlich-private Partnerschaft für COVID-19-Reaktionen gebildet, um Wissen auszutauschen und Kontakte zu knüpfen Gesundheitsorganisationen mit 3D-Druckdienstleistern. Sie haben auch den NIH 3D Print Exchange bereitgestellt, eine Sammlung von 3D-Modelldesigns, die für den klinischen Einsatz überprüft wurden.

Obwohl diese Bemühungen sehr ermutigend sind, müssen wir die Entwicklung von Standards und Zertifizierungsverfahren.

Industrielle Zusammenarbeit und Partnerschaften waren wirksame Mechanismen in der additiven Fertigung, und die Entwicklung von Standards ist keine Ausnahme.

Daher bietet sich jetzt die Gelegenheit, die Zusammenarbeit zur Entwicklung der erforderlichen 3D-Druckstandards zu beschleunigen. Dies wird nicht nur bei den Bemühungen gegen die Pandemie helfen, sondern auch zum Wachstum der Branche beitragen.

4. Der Einsatz von 3D-Druckdesigns für Medizinprodukte zeigt Herausforderungen im geistigen Eigentum 

Die Herausforderungen, die sich aus der COVID-19-Pandemie ergeben, haben auch Fragen des Patent- und IP-Rechts aufgezeigt.

Der 3D-Druck spielt eine wichtige Rolle bei der Herstellung lebenswichtiger medizinischer Geräte. Parteien, die sich für den 3D-Druck solcher Medizinprodukte interessieren, erkennen jedoch möglicherweise nicht die verschiedenen rechtlichen Risiken, die damit verbunden sind.

Während viele 3D-gedruckte Produkte patentfrei sind, sind andere Reproduktionen von bereits geschützten und in Massen hergestellten Produkten, die knapp sind.

Wie gehen wir also mit 3D um? Schutz des geistigen Eigentums drucken, insbesondere in dieser Krise?

Für Patentinhaber besteht eine Möglichkeit, ein Gleichgewicht zwischen dem Schutz geistigen Eigentums und der Bereitstellung von Support zu finden, darin, befristete und/oder zweckgebundene Lizenzen ausschließlich zum Zweck der Lieferung klar definierter Produkte zur Bekämpfung der aktuellen Situation zu vergeben Krise. Solche Lizenzen sollten auch die Produkthaftung sowie den Umgang mit Einwegprodukten nach Überwindung der Krise klar regeln.

Wenn geistige Eigentumsrechte das fertige Produkt und nicht die Designdatei umfassen, Es ist entscheidend, die Bedingungen zu definieren, wie das Design verwendet und weitergegeben werden kann.

Letztendlich, wie die aktuelle Situation zeigt, müssen sich die Inhaber von geistigem Eigentum und die am 3D-Druck Beteiligten bewusst sein, wie geistiges Eigentum geschaffen, geschützt und verletzt werden kann.

Gelernte Lektionen 

Die 3D-Druckindustrie wandelt sich rasant, und in Bezug auf ihre Entwicklung steht noch viel bevor.

Wenn uns die aktuelle Krise eines zum Thema 3D-Druck gezeigt hat, dann folgendes:Heute haben wir eine viel realistischere Perspektive auf die 3D-Drucktechnologie als je zuvor.

Da der 3D-Druck wieder im Rampenlicht der Medien steht, geht es diesmal nicht um einen Verbraucherhype. Heute wird der 3D-Druck in Mainstream-Kreisen als praktikable Fertigungstechnologie anerkannt. Dies wird es mehr Unternehmen ermöglichen, ihre Einführung der Technologie zu überdenken und einen wirklich tiefgreifenden Einfluss auf Unternehmen und Gesellschaft gleichermaßen zu nehmen.