添加剂制造对战COVID-19：PPE比赛

很难相信它已经大约两个月了，因为我们的生活被冠状病毒颠倒了。正如我在最后一栏写道：, the move to online classes at Penn State combined with seeing and sharing stories about 3D printed personal protective equipment (PPE) with my network of colleagues, companies and healthcare workers at Penn State’s Milton S. Hershey Medical Center (PSHMC) landed me right smack in the middle of the fight against COVID-19.

在我知道之前，我们的非正式的“基层”努力帮助3D打印与大学的高级领导力的PPE推动，以便在PSHMC的队伍中为Covid-19案件的即将浪涌的竞争。我被要求领导努力。我们把它命名为制造和灭菌COVID-19（MASC）倡议。这限制了我们的工作，会议要求，以保护医护人员对COVID-19的制造和灭菌的需要。病人筛选，疫苗研制，抗体检测，等等都是这样出来的范围我们。

许多类似的努力，在全国各地的大学和社区设施空间雨后春笋，我们的第一场胜利是3D打印的面罩。我们使用了Prusa面部盾牌在捷克斯洛伐克团队开发和开放的设计。我们重新设计并优化了处理参数，以将构建时间减少60％，使其在一小时内完成。尽管如此，如果您想要每天制作1,000个（或更多）面部屏蔽，则需要至少50个3D打印机，并在最小的构建故障和大量的材料手头上运行。因此，当制造能力短缺时，3D打印是一个很好的静止;但仍然需要更快的生产方法来满足迫在眉睫的需求。

三维印刷头带只有一个屏蔽的一部分，我们在我们的网络达到了查找可用激光切割机和聚碳酸酯板，使面罩设计的其余部分。我们发现，激光切割机是在本地区供不应求，聚碳酸酯板材很快就卖完了全国各地;所以，我们枢接到其他人一样和使用的透明胶片三打孔版本，使面罩。不幸的是，你可以想像，一个面罩与三打孔的透明片将不能满足FDA的规定，它肯定不及格的防护眼镜的ANSI跌落测试要求（ANSI Z871.1.）。

幸运的是，我们的MASC倡议的迅速扩大网络包括几家公司能够改变他们的生产线或建立全新的线，生产面罩，在体积，以满足PSHMC和其他当地医院不断增长的需求。例如，在团队触动医疗公司起来，站在他们的符合GMP的设施一个全新的生产线，少于七天，使可重复使用的面罩那名符合使用更传统的制造方法相关的ANSI标准。同时，通用的保护性包装公司PSHMC附近转变其生产线中的一条，开始使用更传统的制造和装配方法制造出每天几千面罩。两家公司都提供现在医护人员区域，同时也满足从养老院，公共工程人员，警察部门和个人的需求不断上升。

虽然我们的一支球队正在解决面部盾问题，但另一个团队正在使用3D打印来原型并测试在线共享和开放的所有N95的过滤掩模。基于PSHMC医生和临床医生的反馈，掩模设计被快速修改和修改，以提高拟合，舒适和透气性，并制造新的原型过夜并在第二天测试。

这种快速的设计迭代和反馈周期是3D打印真正擅长的速度，并且由于提供的耗材的短缺变得更加重要 - 我们首先没有欣赏的东西，但驱动我们许多设计决策的东西。例如，过滤材料不能再在美国来源，并且替代供应的过滤介质供应从五金店的货架上迅速耗尽。这意味着在掩模中设计较小的开口以使用我们具有的有限供应的较少的过滤材料，但这降低了有效表面积，这降低了掩模的过滤能力。

开发了一种测试以评估不同类型和滤波材料的过滤能力，并且掩模团队确定添加三个或四个更多层将满足N95掩模的要求（尽管我们无法在鉴于Backlog中证明这一点在Niosh测试实验室现在）。不幸的是，补充说太多的材料使得通过面具呼吸太难以呼吸，因此，我们回到了绘图板。

就本文的撰写而言，我们解决了一些创造力和老式工程的过滤问题，包括我们拉到团队的流体动力学专家的一点建议，看起来我们可能已经找到了一种可行的解决方案批量生产。这是通过从团队中使用专门的工具和注塑成型的行业合作伙伴来实现。当我们修改设计时，他们提供了宝贵的建议，并开始考虑扩大缩放生产。正如您所可能猜到的，3D打印可以使任何注射成型的几何形状，但反向不是真的。容易3D印刷的复杂功能可能导致注塑成型的过高的工具成本 - 但是下个月更多。