Máscaras faciales: preparándose para la producción en masa para combatir el COVID-19

Se han confirmado más de 27 mil nuevos casos de COVID-19 en Polonia en un solo día en el pico de la segunda ola de la pandemia. El virus ya se ha cobrado casi 16 mil vidas solo en nuestro país, más de 300 mil en Europa y casi 1,5 millones en todo el mundo.

Los servicios de atención médica están al borde del límite, ya que nos estamos quedando sin camas de hospital, ventiladores pulmonares y equipo básico de protección personal. Por eso, para mantener la relevancia de nuestros esfuerzos de ayuda, utilizamos nuestros recursos de impresión 3D como trampolín para lanzar rápidamente una línea de fabricación a gran escala que produce máscaras faciales. Estas mascarillas faciales se distribuyen de forma gratuita al personal médico y a los cuidadores en Polonia y en todo el mundo. Creemos que nadie con los medios suficientes a su disposición debería permanecer indiferente cuando la gente está muriendo.

En primavera, durante la primera ola de la pandemia, Zortrax estuvo muy involucrado en los esfuerzos de socorro de COVID-19 en todo el mundo. Fabricamos protectores faciales utilizando nuestra granja de más de 100 impresoras 3D que normalmente trabajan en una variedad de tareas, como la creación de prototipos de nuevos productos, la prueba de nuevos materiales y la fabricación de modelos para nuestro servicio de impresión 3D bajo demanda.

Estos protectores faciales se enviaron luego a hospitales y otras instituciones en Polonia y en todo el mundo. En el pico de la primera ola, trabajando exclusivamente con impresoras 3D hemos alcanzado una producción diaria que oscila entre 200 y 500 protectores faciales, según el diseño elegido.

Ahora, en medio de la segunda ola, tuvimos que ampliar esto radicalmente. Recibimos muchas llamadas de apoyo provenientes de hospitales y personal médico. Querían saber si había algo más que pudiéramos hacer para ayudar. El equipo de protección, especialmente las máscaras faciales, siempre estuvo entre las cosas que más necesitaban.

Entonces, utilizando nuestros recursos y experiencia en ingeniería, ideamos un plan para establecer una línea de fabricación completamente funcional que produzca máscaras faciales. Sabíamos que la fabricación tradicional con la ayuda de nuestras tecnologías de impresión 3D podría aumentar nuestra producción de fabricación en órdenes de magnitud. Entonces, nos propusimos resolverlo. Así es como lo hicimos.

La línea comienza con tres tipos de tejidos que se dispensan a partir de grandes rollos. De esta manera, al enrutar la tela a través de un dispositivo de plegado que mantiene la tela unida, obtenemos una tela de tres capas que, en forma de máscara, puede filtrar de manera eficiente el aire que exhala el usuario. Al mismo tiempo, el sistema es capaz de tejer un alambre en la tela para permitir un mejor ajuste de la máscara.

Al final del proceso, la tela se transporta por la línea hasta la máquina que la corta en pedazos que se convertirían en máscaras individuales. Por último, la última máquina coloca unas cuerdas que, colocadas sobre las orejas, mantienen la máscara en su lugar. Por supuesto, las máscaras fabricadas de esta manera no están certificadas. Aún así, las máscaras certificadas son difíciles de conseguir en estos días, por lo que el personal médico generalmente las usa solo en escenarios de alto riesgo. En otros casos, usan cubiertas faciales estándar como todos los demás.

Una línea de producción tan simple pero a gran escala nos permitió aumentar significativamente nuestra producción. Si utilizamos únicamente nuestra granja de impresoras 3D, podríamos fabricar aproximadamente entre 200 y 500 protectores faciales por día. Con esta maquinaria de producción de nueva construcción, ahora podemos hacer 500 máscaras en menos de 10 minutos. Aún así, la impresión 3D jugó un papel clave en la configuración de toda la línea.

La maquinaria se ha adquirido en una configuración bastante estándar para reducir costes. Para adaptarlo a nuestras necesidades y espacio disponible, utilizamos nuestras impresoras 3D para fabricar muchas piezas que son cruciales para el funcionamiento de todo el sistema.

Los soportes rojos que mantienen los rodillos en su lugar están todos impresos en 3D en nuestras máquinas M Series Plus con filamentos Z-HIPS. La impresión de soportes personalizados nos permitió elegir la altura adecuada para los rodillos. Además, los propios rodillos amarillos han sido impresos en 3D, aunque esta vez con nuestras máquinas LCD UV.

La tecnología de impresión 3D de resina, intrínsecamente más precisa que LPD y LPD Plus, fue elegida para los rodillos porque estos componentes debían tener superficies lisas y de alta calidad. Además, era necesaria una mayor precisión para colocarlos sobre sus ejes.

Al final del día, toda esta configuración es una prueba de concepto. Puede hacer 2 máscaras por segundo. Si bien esto suena impresionante, obviamente no se acerca a la producción alcanzada por las grandes fábricas que fabrican dispositivos médicos. Sin embargo, competir con ellos no era nuestro objetivo. El objetivo era ayudar a las personas que luchan contra la pandemia cuando más lo necesitan. El personal médico tiene suficiente trabajo en sus manos en estos tiempos difíciles. Lidiar con la escasez de equipo de protección básico no es algo con lo que deban luchar. Nos complace que nuestra tecnología pueda hacer que su trabajo diario sea un poco mejor.

De hecho, todos los que tengan una impresora 3D decente también pueden ayudarlos. Nuestros socios ya están utilizando nuestras impresoras 3D para imprimir válvulas Venturi, adaptadores capaces de convertir máscaras de snorkel populares en máscaras de oxígeno y carcasas para respiradores portátiles. Antes de comprometerse con algo, es mejor ponerse en contacto con un hospital local o una sucursal de la Cruz Roja y preguntar qué necesitan en ese momento. Cada ayuda importa.

Aquí puede encontrar los modelos que usamos en el Módulo Fabric y en el Módulo Ear Loops, de nuestra línea de montaje. Se puede utilizar y modificar libremente.