Diseño de dispositivos para máscaras y respiradores en situación de emergencia con filamento de polipropileno PP·3D

  • Empresa: [artefactos]
  • Sector: Médico
  • Material: Filamento de polipropileno PP·3D
  • Misión: Ayudar al personal sanitario con el diseño de dispositivos impresos en 3D para cubrir las necesidades de falta de equipos y mascarillas de protección, así como de respiradores para los pacientes, ante la escasez de material causada por la Covid-19

La tremenda falta de materiales de protección para los profesionales sanitarios que luchan contra la Covid-19, así como la falta de respiradores en los hospitales, llevó al equipo de [artefactos] a diseñar, crear y producir piezas para ayudar en plena crisis pandémica.

El equipo de [artefactos] acude a Recreus para solicitar ayuda y asesoramiento con respecto a los materiales que se podrían utilizar.

“Necesitábamos soluciones rápidas, eficientes, seguras y con capacidad de reproducción y accesibilidad máxima. Incluso con escalabilidad industrial. Con el filamento PP·3D de Recreus cumplíamos todas las premisas planteadas. Conseguimos un ajuste en la unión mecánica, la estanqueidad necesaria y aseguramos la no-permeabilidad. Además de permitir esterilización en autoclave.”

Mercedes Llorens, diseño y desarrollo en [artefactos]

RETO                                                                                                                                         

Fabricar dispositivos mediante impresión 3D ofreciendo máxima protección y seguridad frente a la Covid-19

El reto no era fácil. Había que diseñar varias piezas, una para adaptar en las máscaras de buceo y así poder transformarlas y utilizarlas como máscaras de protección para situaciones de emergencia, y otro dispositivo para poder duplicar el riego de la fuente de alimentación de los respiradores. 

Ambos dispositivos o piezas debían ser lo suficientemente seguras y cumplir con la protección frente al virus. Minimizando y eliminando el riesgo de porosidad en la pieza.

Se necesitaban soluciones:

  • rápidas
  • eficientes
  • seguras
  • con capacidad de reproducción 
  • accesibilidad máxima
  • escalabilidad industrial

SOLUCIÓN                                                                                                                                 

#SKUBA y #SPLITTER, dos dispositivos impresos en 3D con el filamento de polipropileno PP·3D

El equipo de [artefactos] desarrolló dos proyectos/dispositivos:

  • #skuba: adaptador para máscara de emergencia de protección sanitaria.
  • #splitter: adaptador para dividir de forma óptima un circuito de ventilación pulmonar para dos pacientes.

Ambos impresos con nuestro filamento de polipropileno PP·3D

SKUBA

Adaptador para máscara de emergencia de protección sanitaria.

  • Diseño: [artefactos]
  • Material: filamento de polipropileno PP3D de Recreus
  • Fabricación: fabricación aditiva
  • Retos: escalabilidad industrial, validación, resistencia a la esterilización y al autoclave, estanqueidad, durabilidad, fiabilidad, ...

SPLITTER

Adaptador para la división de circuito de ventilación pulmonar para dos pacientes.

  • Diseño: [artefactos]
  • Material: filamento de polipropileno PP3D de Recreus
  • Fabricación: fabricación aditiva
  • Retos: escalabilidad industrial, validación, resistencia a la esterilización y al autoclave, estanqueidad, durabilidad, fiabilidad, ...

Ambos dispositivos superaron con éxito las pruebas de testeo que se les realizaron desde otros hospitales, como el 12 de Octubre de Madrid o el Hospital de Albacete. En este último se realizó la prueba de verificación de [#splitter] en un equipo de ventilación sanitario, con excelentes resultados. Además, se realizaron las pruebas y test de ambas piezas en el autoclave.

RESULTADO                                                                                                                              

El filamento de polipropileno PP·3D fue la solución para poder imprimir estas piezas

Entre otras razones, era el material idóneo:

  • Para asegurar la no permeabilidad del virus, uno de los puntos más críticos de estas aplicaciones. El virus es de pequeñísimo tamaño, y esa era una de las máximas preocupaciones durante el proceso de diseño y desarrollo, tanto de [#skuba] como de [#splitter]. Especialmente para la máscara [#skuba], puesto que iba a ser utilizada para evitar el contagio de los profesionales sanitarios. Hay que tener en cuenta que la mayoría de los materiales impresos por distintos métodos, pueden resultar en piezas porosas, no a simple vista, pero sí con mayor tamaño de poro que el propio coronavirus. Y con el PP·3D asegurábamos la no permeabilidad.
  • Para conseguir gran estanqueidad en la unión o conexión con la propia máscara y los filtros. Se debía conseguir en el menor número de piezas posible y con una geometría optimizada que soportara temperaturas del autoclave sin deformaciones. Por ello, con el filamento PP·3D se cumplían todas las premisas planteadas. Se consiguió un ajuste en la unión mecánica, mejor incluso que con materiales flexibles, y la estanqueidad necesaria asegurando la no-permeabilidad.
  • Permite una esterilización intensa a fin de desinfectar el material por autoclave.
  • Presenta una capacidad de recuperación a la flexión lenta, pero adecuada y buena resistencia. El equipo de [artefactos] se sintió gratamente sorprendido, ya que descubrió en este filamento características que no ofrecen otros filamentos termoplásticos.
  • Por su acabado superficial, menos áspero que el PLA, con lo que es más aceptado por el usuario, lo que es una buena ventaja.

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Presentación del filamento de polipropileno PP·3D de Recreus