ExOne以3D列印粘合劑技術,製造可重複使用,多孔金屬呼吸器

2020/04/29 12:25

重複使用 COVID-19 過濾器 3D列印 呼吸器


使用ExOne技術,列印的可重複使用,多孔金屬過濾器,可以安裝在匹茲堡大學設計的塑料呼吸器濾芯內。組合單元目前正在接受初步測試,可以提供可長期使用的可消毒個人防護設備。

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皮特(Pitt)副教授Markus Chmielus解釋了為什麼粘合劑噴射3D列印對於
開發一種精細的金屬過濾器至關重要,該金屬過濾器是一種可重複使用,可消毒的解決方案,並且可以消除浪費以及需要不斷尋找可重複使用的設備

Exone是使用粘合劑噴射技術的工業3D列印機的全球領導者,而匹茲堡大學是匹茲堡的領先公共研究大學,該大學已合作開發可重複使用的金屬過濾器,該過濾器可安裝在專門設計的呼吸器濾芯中,以實現可持續的長期使用防止污染物,例如COVID-19。

ExOne的粘合劑噴射技術是3D列印的一種高速形式,可以生產具有特定孔隙度的金屬零件,從而可以有效過濾掉污染物,同時允許空氣流通。

 

 

ExOne具有3D列印的呼吸器過濾器,過濾器由兩種金屬(銅和316L不銹鋼)製成,並具有一定範圍的孔隙率,可用於由皮特斯旺森工程學院機械工程和材料科學系設計的獨特濾芯。目前正在對氣流和過濾效率進行初步測試,並且正在針對符合N95呼吸器標準的目標對過濾器進行優化。

ExOne首席執行官John Hartner表示:“我們的團隊一直在緊急努力,以在與COVID-19大流行抗爭的前線為醫療人員加速這一有希望且可重複使用的解決方案。” “我們的客戶通常會出於各種目的列印多孔金屬過濾器,我們有信心我們很快就會有解決方案,使醫療人員能夠對金屬過濾器進行消毒以重複使用,從而消除浪費。一旦獲得批准,我們便可以為呼吸器,呼吸機,麻醉面罩或其他設備列印各種尺寸的過濾器。” ExOne 3D列印出一種可重複使用的可消毒銅過濾器,以裝入Pitt設計的濾芯並進行3D列印。該設備正在測試中,並且正在優化以符合N95標準為目標。完成後,可以列印過濾器以適合呼吸器,呼吸機,

ExOne和Open Health Solutions合作開發了可完全消毒和可重複使用的定制3D列印面罩。該設計已提交給NIOSH批准。客戶可以使用免費的智能手機應用程序Bellus3D FaceApp掃描面部,並在生物相容性和可高壓滅菌的外科手術樹脂上列印定制設計的3D面罩。ExOne的可重複使用金屬過濾器將插入口罩正面的墨盒中。

“對於這種過濾器應用,粘合劑噴射3D列印相對於其他增材製造方法的優勢在於能夠利用列印零件的孔隙率,然後在高溫緻密化或燒結過程中對其進行微調,以實現最佳的過濾和氣流性能”,Swanson學校機械工程與材料科學副教授Markus Chmielus說。

ExOne的粘合劑噴射技術使用工業列印頭將液體粘合劑有選擇地逐層沉積到粉末狀材料的薄層上,直到形成最終物體。3D列印粉末狀金屬後,然後將物體在熔爐中燒結,以達到特定的孔隙率標準。雖然通常將粘結劑噴射的金屬燒結至全密度,但某些應用需要特定級別的孔隙率,例如過濾器。

ExOne 3D列印了一個可重複使用的,可消毒的銅過濾器,以適合Pitt設計和3D列印的墨盒。該設備正在測試中,並且正在優化以符合N95標準為目標。完成後,可以列印過濾器以適合呼吸器,呼吸機,麻醉面罩或其他設備。

為了測試不同金屬和孔隙率的過濾器,Chmielus博士的研究小組正在使用CT掃描儀分析過濾器的微觀結構和孔隙率。同樣位於匹茲堡附近的工程仿真的全球領導者Ansys,正在提供額外的計算機仿真支持,以分析和優化濾波器的性能。

儘管目前正在測試銅和不銹鋼過濾器,但自古以來,銅就具有抗菌特性。根據史密森尼學會的資料,最早記錄使用銅殺滅細菌的是埃德溫·史密斯紙莎草,這是歷史上最古老的醫學文獻。許多研究證明了銅的消毒能力。由國防部資助的一項具有里程碑意義的2015年研究顯示,銅合金有助於減少58%的感染。COVID-19研究還表明,該病毒在銅上的死亡速度比在其他表面上更快。

圖文參考: Design World


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