Štampanje respiratora umesto tajnog prototipa. ŠKODA helps

Respirator, koji se može napraviti pomoću posebnih vrsta 3D štampača i koji ispunjava najviše kriterijume zaštite, razvio je Češki institut za informatiku, robotiku i kibernetiku (CIIRC) Češkog tehničkog univerziteta (CTU). Respirator za višekratnu upotrebu pomaže u zaštiti korisnika protiv infekcije novim korona virusom i na prvom mestu je namenjen lekarima i ostalom osoblju. Ceo proces, od početka razvoja do sertifikacije respiratornog sistema, pokretanja i rada proizvodnje, trajao je samo nedelju dana.

Respirator za višekratnu upotrebu pomaže u zaštiti korisnika protiv infekcije novim korona virusom i na prvom mestu je namenjen lekarima i ostalom osoblju.
Fotografija: CTU

Svaka kompanija koja poseduje jednu od tri vrste Multi Jet Fusion 3D štampača može da učestvuje u izradi CIIRC RP95-3D respiratora. Važno je samo da kontaktiraju stručnjake sa Češkog tehničkog univerziteta. Kako je ŠKODA vlasnik jednog broja štampača ove vrste u Češkoj, brzo se uključila u proces.

Ova metoda štampanja omogućava vam da dobijete homogen materijal koji nema različite slojeve i nije porozan.
Fotografija: Michal Čížek

David Vaněk
Direktor odeljenja za izradu prototipa i modela, ŠKODA

Vanek i njegove kolege pripremili su se za proizvodnju respiratora tako što su napravili seriju od pet prototipa za testiranje. Potom je štampana veća serija respiratora, a nakon što je proces u celini postepeno optimiziran, ŠKODA 3D štampač sada može kreirati 60 jedinica u jednoj seriji. ’’Sve je bilo precizno podešeno tako da su respiratori u štampanoj seriji bili što bliže, a da se međusobno nisu uticali tako da je proces štampanja bio što efikasniji“, kaže Martin Sova, koordinator proizvodnje plastike i centra za kompetenciju 3D štampanja u odeljenje za izgradnju prototipa.

Uklanjanje suvišnog praha sa štampane maske za respirator.
Photo: Michal Čížek

Štampanje jedne serije traje šesnaest sati, nakon čega sledi faza hlađenja koja traje otprilike isto toliko vremena. Čitav proizvodni proces je optimiziran tako da se stvore isti delovi respiratora gde god da se štampaju.''Ova ponovljivost je izuzetno važna za sertifikaciju, jer samo maska napravljena na ovaj način ispunjava uslove“, kaže Martin Sova, objašnjavajući zašto se moraju koristiti profesionalne mašine, a respirator se ne može jednostavno napraviti pomoću kućnih štampača.

Sledeći cilj je pokretanje respiratora za masovnu proizvodnju.
Fotografija: Michal Čižek

Umesto delova za test prototipove, EGV odeljenje sada štampa 60 kompletnih respiratora. Štampani setovi sastoje se od četiri dela: glavne maske, poklopca, adapter aza pričvršćivanje uloška za filtriranje i poklopca za izdah. Delovi se šalju u firmu 3Dees, koja skuplja komponente od svih dobavljača i brine se za konačnu montažu. Gotovi respiratori, koji se mogu više puta koristiti i dezinfikovati, a čiji filteri ostaju funkcionalni do nedelju dana, šalju se Ministarstvu zdravlja koje upravlja njihovom raspodelom na mesta najveće potrebe.

Štampač štampa respirator u slojevima.

Sloj na sloj

Proces proizvodnje traje više od deset sati, jer se respiratori štampaju u slojevima, zato što se poliamidni prah stapa infracrvenim svetlom. U prvom koraku se sloj praha raširi po radnoj površini. ’’Zatim glava za štampanje prelazi preko sloja, emitujući dve supstance koje prave sledeći sloj. Tada infracrveni grejač prelazi preko njega. Prah reaguje sa supstancama stvarajući čvrst materijal“, objašnjava Martin Sova proces štampanja. U sledećem koraku radna površina se pomera za jednog sloj i to se ponavlja iznova i iznova.

Nakon završetka, štampani set mora da se ohladi, jer temperatura fuzije infracrvenog svetla može dostići 180 stepeni Celzijusa. Kutija za izradu se pažljivo zaključava tako da prah ne može da izađe tokom štampanja i da se ne bi pomerali gotovi delovi, jer bi to pokvarilo proces štampanja. To je jedan od razloga zašto je za ovu vrstu štampe potrebno dosta vremena da se ohladi. Bez obzira na to, prema mišljenju Martina Sova i Davida Vanek, ovo je najefikasniji način izrade 3D štampanja.

Respirator, koji se može izraditi pomoću određenih vrsta 3D štampača i ispunjava kriterijume zaštite najvišeg nivoa.
Fotografija: Michal Čížek

Sledeći cilj je pokretanje respiratora za masovnu proizvodnju. Ali za to će biti potrebni plastični kalupi za ubrizgavanje, koji će potrajati nekoliko nedelja. Zato je metoda 3D štampanja trenutno najbolja opcija za brzo korišćenje respiratornih sistema, bar za najkritičnije zahteve.

’’Nastojaćemo da isporučujemo 60 respirator setova dnevno onoliko dugo koliko su nam potrebni“, kaže David Vanek. Tek kada situacija to dozvoli, 3D štampač će se vratiti na svoj uobičajeni posao izrade delova za ŠKODU.