Article | 3D Printing

Luxemburgische Makers im Kampf gegen das Coronavirus

23 June 2020 — Paolo Tonino

Als das Coronavirus sich rasant ausbreitete und binnen kürzester Zeit zu einer globalen Pandemie aus- breitete, wurden viele Industrien auf verschiedenen Wegen erschüttert. Immer mehr Leute wurden durch Ausgangssperren dazu gezwungen, zuhause zu verweilen. Anfangs war in Online-Foren viel die Rede, Atemschutzmasken 3D zu printen. Wobei es viele gute Ansätze gab, wurden Kernprobleme, wie z.B. unzureichende Abdichtung oder Komfort nicht gelöst. Nach einiger Zeit hat sich sowieso herausgestellt, dass es sinnvoller ist, Stoffmasken selbst zu nähen. Für viele Menschen ist Nähmaterial zugänglicher als ein 3D Printer und es können viel mehr Masken in der gleichen Zeit genäht wie gedruckt werden. In Gesprächen mit Verantwortlichen aus dem Gesundheitssektor hat sich ergeben, dass so- genannte „Face Shields“ dringend benötigt werden. Diese Visiere senken das Risiko einer Tröpfcheninfektion, über die sich das Coronavirus verbreitet. Sie verhindern nämlich, dass Tröpfchen die beim Niesen, Husten und Sprechen freigesetzt werden, in das Gesicht des Benutzers oder seines Gegenübers gelangen. Ein solches Visier ersetzt jedoch nicht die Funktion einer Atemschutzmaske, da jegliche Art von Luftfilterung fehlt.

Am 6. März 2020 wurde ein erstes Modell eines 3D gedruckten Face Shield auf der 3D-Modell Plattform grabcad hochgeladen. Dieses, sehr einfache Modell, besaß gute Druckeigenschaften und eine gute Funktionsweise, jedoch war es durch das dünne Profil, welches auf der Stirn aufsitzt, nicht angenehm, um das Visier über eine längere Zeit zu tragen. Das 3D gedruckte Objekt ist eine Halterung für eine transparente Folie aus Acetat und wird mithilfe von einem elastischen Band auf den Kopf geklemmt. Durch die hohe Nachfrage nach zusätzlicher persönlicher Schutzausrüstung, haben die ersten Personen in besonders stark betroffenen Regionen damit begonnen, diese Face Shields zu produzieren.

Die Mitarbeiter des 3D Printer Produzenten Prusa Research erfuhren sofort von dieser Aktion und begannen mit der Weiterentwicklung dieses ersten Modells. Das Ziel war es, die Halterungen angenehmer für den Träger zu machen und da- für zu sorgen, dass diese sich besser an die Kopfform anpasst, sowie die Produktionseffizienz zu steigern. Nach nur 7 Stunden nach dem Beginn der Face Shield-Aktion wurde dieses Prototypmodell dem tschechischen Gesundheitsministerium präsentiert. Die Hauptveränderungen waren die Vereinfachung der Stifte, die die transpa- rente Folie halten und das Profil des ganzen Halters. Das Stück, welches die Folie hält, ist jetzt nicht mehr Teil von dem Band, was auf der Stirn sitzt. So entsteht ein größerer Abstand zwischen der Folie und dem Gesicht. Außerdem wurde das Profil um ein Vielfaches erhöht, um den Druck auf einer größeren Fläche zu verteilen, was das Tragen des Visiers angenehmer macht. Um jedoch die Druckzeit sowie den Materialverbrauch niedrig zu halten, wurde das Profil sehr verdünnt und zusätzlich mit Aussparungen ausgestattet. Am kommenden Tag wurde die Verpackung geplant und eine Montageanleitung zusammengestellt, sowie das Fertige RC1 (Release Candidate) Modell dem tschechischen Gesundheitsminister vorgestellt.

Ein Tag danach, also am 18. März wurden 40 RC1 Face Shields an die Uniklinik in Prag zum Prüfen geliefert. Am gleichen Tag noch, eine halbe Stunde vor Mitternacht wurden die Dateien des neuen Modells des Visiers online unter einer Creative Commons „Attribution-NonCommercial“ Lizenz† veröffentlicht und das Projekt offiziell angekündigt. Von nun an sammelten die Ingenieure der Firma Prusa Feedback von Medizinern und fingen an basierend auf den Rückmeldungen, das Modell zu verbessern.

Zu diesem Zeitpunkt wurden erste Gruppen, hauptsächlich in Europa, gegründet, um diese Face Shields zu produzieren. Am Anfang wurden noch die älteren Modelle gedruckt, die wie sich herausstellen sollte, nicht angenehm zum längeren Tragen sind. Da die Zahl der Helfer in diesem Moment noch eher niedrig war und noch nicht viele Face Shields produziert wurden, war es einfach, die Produktion auf die neuen Face Shield Modelle von Prusa umzustellen.

In Luxemburg wurde am 23. März eine Facebook-Gruppe gegründet, die als Ziel das nationale Koordinieren der dezentralisierten Produktion besitzt. Diese Gruppe ermöglichte es, allen Mitgliedern dieses Vorhabens schnellst möglichst neue Informationen über die Initiative mitzuteilen, sowie untereinander sich mit eventuellen 3D Drucker Problemen gegenseitig zu helfen. Zur Zeit des Verfassens dieses Artikels haben über 300 Mitglieder sich an dieser Aktion beteiligt. Das meiste sind Privatpersonen, aber auch vereinzelte Firmen sowie Makerspaces haben sich mit ihren 3D Druckern auch beteiligt. So wurden knapp mehr als 18 000 Face Shields binnen kürzester Zeit produziert und verteilt. Wenn man also von einem Durchschnittsfilamentverbrauch von 22,55g pro Face Shield ausgeht, wurden also über 400kg Filament verdruckt im Wert von ungefähr 8000€ (bei 20€/1kg Filament).

Die produzierten Face Shields konnten an sieben, durch das ganze Land verteilte, Drop-offs abgegeben werden. Bei dieser ganzen Aktion gab es nur einen wichtigen Faktor: die Quantität. Es war egal, wie sauber die Halter gedruckt wurden, in welcher Farbe, etc. Solange sie funktional waren, wurden sie akzeptiert. Wer zuhause keine transparenten Folien (wie sie z.B. für Overheadprojektoren benutzt werden) oder elastisches Band hatte, konnte die Visiere trotzdem abgeben. Die Face Shields wurden dann von den Drop-Off-Stationen in das Lycée des Arts et Métiers gebracht, wo sie dann gegebenenfalls mit einer Folie und einem elastischen Band versehen wurden. Anschließend wurden sie neu verpackt und an die Krankenhäuser, Ärzte, Pflegeheime und sonstige Bedürftige verteilt. Die Visiere wurden dabei als infiziert behandelt und die Empfänger mussten sich selbst um die Desinfizierung sorgen. Dies sorgte für eine höchst mögliche Sicherheit, da die Einrichtungen wie Krankenhäuser besser für solche Zwecke ausgestattet sind und auch die nötige Erfahrung im Umgang mit medizinischem Material besitzen. Desweiteren kann so eine eventuelle Infektion während dem Transport vermieden werden.

Auch Schüler und Lehrer aus unserem Lyzeum haben sich an dieser Aktion beteiligt und insgesamt fast 200 Face Shields innerhalb kürzester Zeit hergestellt.


Die Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0) Lizenz ermöglicht es dem Benutzer das Modell zu kopieren und weiter zu verteilen und das Design zu verändern. Es ist jedoch verboten, dieses Modell für kommerzielle Zwecke zu verwenden und man ist dazu verpflichtet eine entsprechende Erwähnung zu machen, einen Link zur Lizenz anzugeben und anzugeben, ob Änderungen vorgenommen wurden.


Quellen

Author(s): Paolo Tonino
Editor: Pol Scholtes

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