Il ne fait aucun doute qu’au cours des dernières semaines, le monde a radicalement changé et ressemble plus à une frénésie sans fin 24h / 24 et 7j / 7 de regarder une série Sci-Fi Netflix sur la fin du monde … que la vraie vie. Cependant, une chose qui n’a pas changé est le cœur de la communauté Maker.
Ce mouvement mondial d’amateurs d’impression 3D, d’ingénieurs professionnels, d’enseignants, d’étudiants, d’artistes, de quilteurs, de vétérans, de parents à la maison, de charpentiers, de professionnels à la retraite dans toutes sortes de carrières et bien d’autres, s’est intensifié pour fournir nos héros sur le front. lignes dans la lutte contre le COVID-19 avec PPE (Personal Protective Equipment.)
Il y a eu de nombreux modèles partagés dans d’innombrables groupes en ligne et tableaux communautaires pour les masques, les écrans faciaux et autres équipements dont nous avons désespérément besoin pour assurer la sécurité de nos travailleurs essentiels et de nos familles.
Le partage open source qui est devenu la norme pour notre incroyable communauté Global Maker a une fois de plus prouvé qu’il y a une valeur incroyable à partager des conceptions, à collaborer avec d’autres et à se donner des commentaires en temps réel. De nouvelles conceptions peuvent être testées, retravaillées et améliorées en quelques heures ou jours vs. mois, surtout lorsque des milliers de vies sont en jeu.
Comme beaucoup d’entre vous le savent, Univers 3D les membres de l’équipe font tous partie de la Communauté e-NABLE qui fournissent des mains et des bras imprimés en 3D gratuits et open source à ceux qui en ont besoin depuis 7 ans. Au cours de cette période, e-NABLE est passé d’une poignée de membres fondateurs au début de 2013 à des milliers de bénévoles dans le monde et a livré environ 15 000 appareils à ceux qui en avaient besoin.
Aujourd’hui, les bénévoles d’e-NABLE ont dû suspendre notre fabrication de main imprimée en 3D pendant un certain temps et ouvrent la voie à la création d’EPI pour les hôpitaux locaux et les travailleurs essentiels du monde entier. Des milliers de masques faciaux ont déjà été livrés et de nombreux modèles de masques ont été créés.
Nous sommes ravis de partager avec vous les efforts de collaboration les plus récents.
Présentation du BECMv1 – (Buffalo e-NABLE Crisis Mask)
le BECMv1 (Masque de crise Buffalo e-NABLE) est une version modifiée et mise à jour du « Montana Mask » créé par Marlin D. Richardson, M.D., Spencer Zaugg, DDS et Colton Zaugg.
Univers 3D travaille en collaboration avec des équipes du Communauté de bénévoles e-NABLE, des professionnels de la santé, des ingénieurs, des experts en matériaux, des professionnels de la conformité et autres depuis des semaines, dans le but de repenser et de retravailler, de tester et de donner des commentaires sur la conception de masque la plus sûre que nous puissions trouver.
Notre équipe a testé de nombreuses versions de masques et a convenu que le masque Montana était le plus prometteur des modèles de masques imprimés en 3D dans la communauté open-source. Cependant, nous avons estimé que nous pouvions y apporter des améliorations importantes.
Augmenter la profondeur du masque
Lorsque nous avons imprimé en 3D le design du masque Montana, nous avons pensé qu’il était un peu trop peu profond. Il appuyait sur l’arête du nez et ne laissait pas assez de place devant la bouche.
Nous avons étendu l’échelle vers l’extérieur sur l’axe Z à environ 130%, ce qui permet plus d’espace pour l’arête du nez et de la bouche sans compromettre l’étanchéité du visage car la forme de ce bord reste la même. Nous avons estimé qu’il offrait une amélioration significative.
Ajout d’une grille plus forte au masque pour protéger le filtre
Un autre changement que nous avons fait pour améliorer la conception a été l’ajout d’une grille de protection sur la face avant du masque. Cette décision est venue d’une discussion avec plusieurs professionnels de la santé de notre équipe expliquant que lorsqu’ils sont utilisés en milieu hospitalier ou en salle d’opération, il se passe souvent beaucoup de choses en même temps.
Dans de nombreuses situations d’urgence, de nombreuses mains se déplacent dans de petits espaces confinés et il n’est pas difficile pour quelqu’un de heurter accidentellement le devant d’un masque et de pousser ce filtre de l’extérieur. Nous voulions un mécanisme plus protecteur pour empêcher que ce filtre puisse être poussé.
La pièce d’insertion de filtre qui entre par l’arrière a un motif de grille croisée plus large et la grille que nous mettons sur le masque lui-même le complimente. Lorsqu’ils sont combinés ensemble, ce motif de grille des deux fournit un grand niveau de renforcement pour le filtre qui ira entre eux. Cela minimise la quantité de surface du filtre qui doit être recouverte.
La pièce de filtre intérieure a une bride autour du bord qui offre une protection supplémentaire, à la fois pour vous empêcher de l’enfoncer trop loin et pour fournir une certaine couverture autour du bord du filtre lui-même au cas où il y aurait de minuscules lacunes.
Notre équipe a également ajouté un mécanisme pour obtenir un joint étanche sur l’insert du cadre de filtre intérieur. Le cadre a de petites «fossettes» sur les côtés, donc sur le cadre du masque principal, où cette pièce va, nous avons ajouté des petits divots correspondants dans lesquels ceux-ci se glissent pour pincer le matériau du filtre à ces endroits. Il maintient le matériau du filtre bien et fermement et offre un ajustement très solide.
Une autre amélioration que nous avons apportée concerne les points de connexion des sangles. Nous les avons déplacés un peu parce que cela permet à ceux qui souhaitent ajouter le mécanisme de joint à l’extérieur qui peut descendre des deux côtés du bord du masque, nous voulions permettre cela.
Utilisation de bases de données de géométrie faciale pour créer cinq tailles différentes
Notre équipe a créé ce masque en cinq tailles différentes. Les fichiers sont disponibles en extra petit, petit, moyen, grand et extra-large. Chaque masque a un indicateur à l’intérieur pour que vous puissiez voir la taille facilement. Les cadres de filtre sont également mis à l’échelle dans ces cinq tailles différentes avec des points le long du bord avec zéro points égal à un extra petit et 4 points représentant extra large.
La mise à l’échelle a été gérée par l’analyse de bases de données de géométries faciales. Nous avons donc parcouru d’innombrables données de géométrie faciale en termes de largeur et de longueur des visages et nous avons fait une analyse et une moyenne pour trouver les «tailles typiques» des traits du visage. Nous avons utilisé ces données pour arriver à ces 5 tailles pour le BECMv1 et ces modèles sont pré-mis à l’échelle et prêts à l’emploi.
Impression du masque en TPU si possible
Nous vous recommandons d’imprimer le BECMv1 en TPU dès que possible. C’est un matériau flexible et il offre une très bonne étanchéité sur le visage. Si vous n’avez pas la possibilité d’imprimer avec du TPU, vous pouvez également imprimer ce masque avec un matériau rigide comme le PLA, mais dans ce cas, vous voudrez doubler le bord extérieur avec une sorte de matériau de joint qui peut passer le bord du masque et offrent une étanchéité supplémentaire et un meilleur confort à l’utilisateur.
Instructions d’assemblage et fichiers de conception pour le masque BECMv1
Pour assembler le BECMv1, vous imprimez le masque face vers le bas afin que tout le corps soit imprimé en une seule pièce. Nous suggérons TPU pour un ajustement et un confort plus flexibles. L’insert du cadre du filtre doit être imprimé dans un matériau rigide comme PLA, PLA robuste ou PETG.
Les fichiers STL pour cette conception sont disponibles sur les sites suivants:
Thingiverse: www.thingiverse.com/thing:4268466
YouMagine: www.youmagine.com/designs/becmv1-buffalo-e-nable-crisis-mask
Documentation d’instructions: https://tinyurl.com/BECMv1info
Matériau du filtre testé pour les masques BECMv1
Le matériau filtrant que nous utilisons avec le BECMv1 est un Matériau évalué MERV1 qui est essentiellement l’équivalent de la protection que vous obtenez dans un masque N95.
Nous avons acheté notre matériau filtrant via McMaster Carr sous la forme de grands filtres à air à poches que nous avons séparés. À partir d’un seul de ces grands filtres à air à sac acheté pour environ 50 $, nous pouvons fabriquer environ 2500 des carrés de 2,5 pouces nécessaires pour ce masque.
Deux de ces carrés se trouvent à l’intérieur du masque au-dessus de l’ouverture, puis prenez l’insert du cadre de filtre et poussez-le au-dessus de ce filtre, complètement. Il crée une belle étanchéité et maintient ce filtre en place très bien. Vous ne pouvez pas vraiment l’enfoncer accidentellement de l’extérieur, même s’il se heurte et qu’il ne va pas simplement sortir et mettre en danger l’utilisateur.
Instructions d’utilisation
- Insérer DEUX morceaux de matériau filtrant à l’intérieur du masque
- Le matériau filtrant étant centré sur l’ouverture, enfoncez fermement le cadre du filtre dans le compartiment du filtre aussi loin que possible
- Ajustez les sangles pour que le masque soit fermement maintenu contre le visage
- Pour vérifier l’ajustement du masque, couvrez l’ouverture du filtre avec la paume de votre main et assurez-vous que vous ne pouvez pas respirer ou inhaler de l’air
- Changez fréquemment les filtres en utilisant à chaque fois deux morceaux de matériau filtrant
- Nettoyez le masque après chaque utilisation, en suivant les instructions de nettoyage ci-dessous
Instructions de nettoyage pour le masque BECMv1
- Retirez délicatement les filtres du masque et jetez-les
- Après avoir touché les filtres, lavez-vous soigneusement les mains dans de l’eau chaude savonneuse pendant au moins 20 secondes.
- Laver soigneusement le masque entier dans de l’eau chaude savonneuse, y compris le corps du masque, le cadre du filtre, les sangles et le verrou du canon
- Laissez le masque sécher complètement avant d’insérer de nouveaux filtres
Options de matériau du bracelet
Pour la sangle, nous utilisons des sangles élastiques de 1/4 « , mais vous pouvez utiliser différents types de matériaux pour la sangle en fonction de ce qui est disponible dans votre région.
Certaines personnes utilisent de longs lacets, des cordons en cuir, des cordons élastiques, des élastiques et de nombreux autres articles trouvés qui maintiendront fermement le masque contre votre visage.
- Sangle élastique (le matériau de la sangle élastique de ¼ ”est disponible sur eBay:‘ Corde élastique tressée plate ~ Largeur élastique 1/4 ”en tricot ~ Couture à suspendre à l’oreille). Si ce vendeur en particulier est en rupture de stock, vous pouvez rechercher sur eBay d’autres vendeurs d’élastiques de ¼ ”. Une seule pièce élastique de ¼ ”d’environ 38 pouces de long combinée à un verrou de barillet est une solution efficace. Voir les images à droite.
- Élastiques qui peuvent être «chaînés» pour trouver une longueur appropriée. (Vous pouvez vous les procurer n’importe où, mais comme référence pour la taille, nous avons essayé des élastiques de ¼ ”de large et 3 ½” de long de McMaster-Carr. à travers les trous.)
- Lacets ou cordons similaires pouvant être attachés ou maintenus en place avec un verrou de cordon.
Tests approfondis avec des professionnels et des ingénieurs médicaux
Notre équipe effectue des tests approfondis sur cette conception par les professionnels de la santé avec lesquels nous travaillons. Cela comprend à la fois des tests d’ajustement et des tests de perméabilité pour vérifier l’efficacité de la filtration.
Tous les retours préliminaires ont été très positifs sur le fait qu’il s’agit d’une solution bien meilleure que rien et qui offre des améliorations par rapport aux conceptions existantes partagées dans la communauté open source.
Nous voulions partager cette conception avec la communauté afin que vous puissiez les imprimer, les tester et envoyer des commentaires.
Les sources de ces fichiers sont toutes incluses dans notre documentation, des références pour les éléments nécessaires à leur création à divers matériaux que vous pourriez essayer d’imprimer en 3D avec instructions de nettoyage et de désinfection.
Nous mettrons à jour cette documentation régulièrement à mesure que nous recevons plus de commentaires de notre équipe de professionnels de la santé et de testeurs.
Rejoignez-nous pour une conférence virtuelle gratuite de 4 heures sur l’impression 3D en milieu de travail et dans la formation STEM ainsi que plus d’informations sur la façon dont l’e-NABLE et les communautés mondiales des fabricants d’imprimantes 3D aident à lutter contre COVID-19.
Pour plus d’informations sur les sessions proposées, le calendrier, les conférenciers et l’inscription, veuillez visiter notre blog. enregistrement est gratuit avec un petit don suggéré à la communauté e-NABLE pour aider à fournir du matériel aux bénévoles qui aident à créer des EPI pour nos héros de la santé de première ligne.
Avertissement
Les informations sur les masques imprimés en 3D présentées ici sont destinées à aider le grand public lors de la pandémie mondiale actuelle liée au COVID-19 et à la pénurie nationale connexe d’équipements de protection individuelle.
Veuillez noter que cette conception de masque n’est pas destinée à remplacer l’équipement de protection standard tel que les masques N95 ou les masques chirurgicaux lorsque cet équipement est disponible.
L’utilisation de ces masques imprimés en 3D n’a pas été entièrement testée et n’a pas été approuvée par les autorités fédérales ou étatiques.
Les personnes associées au développement et à la production de cette conception de masque n’assument aucune responsabilité et ne font aucune représentation, garantie ou garantie concernant la sécurité, l’efficacité ou l’utilisation appropriée de ces masques dans une situation particulière.
Chaque établissement doit tester chaque lot de masques avant de compter sur eux pour leur protection. L’utilisation de ces informations à quelque fin que ce soit est aux risques et périls du fabricant et de l’utilisateur.