全球新冠疫情胶着下呼吸机紧缺，3D打印成为应急生产方式
新冠状病毒引起的疫情爆发以来，防疫用的医疗物资一度出现紧缺，匹克、万华化学、安世亚太、华翔增量制造、湖南云箭集团等众多中国企业以自身技术力量、商业资源，生产3D打印护目镜、3D打印口罩扣等医用物资，与前线抗击疫情的医护人员携手共克时艰。
或许在平时，3D打印技术并不是这些产品的最佳生产方式，然而在非常时期，3D打印无需模具、快速成型的技术优势得以发挥，快速、灵活的响应医疗物资生产需求。
随着全球疫情的蔓延，近期全球多国将会面临着呼吸机的紧缺。在呼吸机传统供应链受到严峻挑战的情况下，3D打印技术将再次发挥作用，用于呼吸机零部件的快速生产。本期，3D科学谷分享的是近期3D打印技术在呼吸机快速生产中应用，这些应用体现了3D打印技术在无模具快速生产和分布式制造方面的优势。
疫情下的快速响应能力
呼吸机是一种能人工替代自主通气功能的有效手段，是一种能够起到预防和治疗呼吸衰竭，减少并发症，挽救及延长病人生命的至关重要的医疗设备，在新冠疫情的治疗中，呼吸机也是非常重要的生命支持设备。
在欧美等多地区感染患者急剧增加的情况下，呼吸机的需求缺口已非常明显。世界上最大的呼吸机制造商之一，瑞士汉密尔顿医疗公司近日对外表示，尽管他们以最快的速度生产和运输呼吸机，但当意大利订购4000台机器时，汉密尔顿只能交付400台。
意大利企业通过3D Systems ProX SLS 6100 3D打印机和DuraForm材料制造的呼吸阀。
前不久，一家意大利医院为新冠肺炎重症患者配备使用的氧气面罩呼吸阀即将耗完。在医院无法从原厂获得呼吸阀的情况下，当地一家制造企业使用3D打印机在一天之内制造了100个呼吸阀，以快速、低成本的方式响应了这家医院的紧急需求。3月份以来，为了应对呼吸机的紧缺，国际上很多知名工业制造企业、3D打印企业加入到了呼吸机零部件制造行列，通过快速生产呼吸机零部件, 制造应急呼吸机的方式支持抗击疫情工作。
上周英国《金融时报》报道，航空航天制造企业和汽车制造汽车组成了三个工程联盟，计划在开发出一种基本呼吸机原型，接下来的目标是尽快制造5,000台呼吸机，最终目标是再制造30,000台，预计将在一个月内开始生产。根据路透社的报道，德国大众、法拉利、日产等汽车制造商应邀加入了呼吸机等医疗设备的生产行列，尽力提高呼吸机交付能力。
然而，呼吸机中包含数百个零件，这些零件的供应链复杂、冗长，尽管呼吸机制造商和新加入的工业制造商已投入了生产，但协调整个供应链的紧急交货能力是一个高难度的工程。此时，正是3D打印技术能够发挥优势的时刻。
在航空航天工程联盟企业中，吉凯恩（GKN）与雷尼绍（Renishaw），将提供在3D打印方面的专业知识。德国大众也成立了特别工作组，对3D打印技术如何制造医院呼吸机零件和其他医用物资进行技术研究。
采用3D打印组件的Leitat简易呼吸机
此外，欧洲一个包括工程企业Leitat、3D打印企业HP和医疗机构的联盟，已经测试了首款大型3D打印呼吸机原型Leitat-1，该设备具有工业可扩展性的特点，在未来一周内可达到每天50至100台的生产能力。联盟团队将3D打印呼吸机的设计和零部件进行了尽可能的简化设计，在保证坚固耐用的情况下，简化生产和组装过程。目前这款3D打印呼吸机已经过了医学验证，当地医疗监管机构表示，生产工作应该立即开始。
HP 作为Leitat 呼吸机开发项目中一家拥有工业级多射流熔融3D打印技术的企业，已动员公司内部3D打印团队和HP 数字制造合作伙伴网络设计、验证和生产用于医疗响应者和医院的必要零件，包括通风阀，呼吸过滤器和口罩扣等零件。
开源呼吸机项目中设计的3D打印应急呼吸机
同期，爱尔兰的一家组织发起了开源呼吸机（OSV）项目，该项目目标是开发与新冠状病毒疫情治疗相关的医疗用品。至今，该组织已经组成了一个由工程师、设计师和医疗从业人员组成的团队，开发一种简单、可靠、安全易用的现场应急呼吸机。这种呼吸机主要由3D打印部件组成，并使用袋式阀罩（BVM），易于通过获得认证的组件进行批量生产。
在疫情下，3D打印技术缓解了呼吸机零部件供应所面临的交期挑战。在以上这些应急呼吸机零部件开发项目中，3D打印技术满足无需模具、小批量快速生产、分布式制造方面的优势凸显，这也是3D打印技术已被飞机、轨道机车、巴士汽车制造商作为备用零件生产技术的重要原因。
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