新冠狀病毒引起的疫情爆發以來，防疫用的醫療物資一度出現緊缺，匹克、萬華化學、安世亞太、華翔增量製造、湖南雲箭集團等眾多中國企業以自身技術力量、商業資源，生產3D打印護目鏡、3D打印口罩扣等醫用物資，與前線抗擊疫情的醫護人員攜手共克時艱。
或許在平時，3D打印技術並不是這些產品的最佳生產方式，然而在非常時期，3D打印無需模具、快速成型的技術優勢得以發揮，快速、靈活的響應醫療物資生產需求。
隨著全球疫情的蔓延，近期全球多國將會面臨著呼吸機的緊缺。在呼吸機傳統供應鏈受到嚴峻挑戰的情況下，3D打印技術將再次發揮作用，用於呼吸機零部件的快速生產。本期，3D科學谷分享的是近期3D打印技術在呼吸機快速生產中應用，這些應用體現了3D打印技術在無模具快速生產和分佈式製造方面的優勢。
疫情下的快速響應能力
呼吸機是一種能人工替代自主通氣功能的有效手段，是一種能夠起到預防和治療呼吸衰竭，減少併發症，挽救及延長病人生命的至關重要的醫療設備，在新冠疫情的治療中，呼吸機也是非常重要的生命支持設備。
在歐美等多地區感染患者急劇增加的情況下，呼吸機的需求缺口已非常明顯。世界上最大的呼吸機制造商之一，瑞士漢密爾頓醫療公司近日對外表示，儘管他們以最快的速度生產和運輸呼吸機，但當意大利訂購4000臺機器時，漢密爾頓只能交付400臺。
意大利企業通過3D Systems ProX SLS 6100 3D打印機和DuraForm材料製造的呼吸閥。
前不久，一家意大利醫院為新冠肺炎重症患者配備使用的氧氣面罩呼吸閥即將耗完。在醫院無法從原廠獲得呼吸閥的情況下，當地一家制造企業使用3D打印機在一天之內製造了100個呼吸閥，以快速、低成本的方式響應了這家醫院的緊急需求。
3月份以來，為了應對呼吸機的緊缺，國際上很多知名工業製造企業、3D打印企業加入到了呼吸機零部件製造行列，通過快速生產呼吸機零部件, 製造應急呼吸機的方式支持抗擊疫情工作。
上週英國《金融時報》報道，航空航天製造企業和汽車製造汽車組成了三個工程聯盟，計劃在開發出一種基本呼吸機原型，接下來的目標是儘快製造5,000臺呼吸機，最終目標是再製造30,000臺，預計將在一個月內開始生產。根據路透社的報道，德國大眾、法拉利、日產等汽車製造商應邀加入了呼吸機等醫療設備的生產行列，盡力提高呼吸機交付能力。
然而，呼吸機中包含數百個零件，這些零件的供應鏈複雜、冗長，儘管呼吸機制造商和新加入的工業製造商已投入了生產，但協調整個供應鏈的緊急交貨能力是一個高難度的工程。此時，正是3D打印技術能夠發揮優勢的時刻。
據3D科學谷的市場觀察，在航空航天工程聯盟企業中，吉凱恩（GKN）與雷尼紹（Renishaw），將提供在3D打印方面的專業知識。德國大眾也成立了特別工作組，對3D打印技術如何製造醫院呼吸機零件和其他醫用物資進行技術研究。
採用3D打印組件的Leitat簡易呼吸機
此外，歐洲一個包括工程企業Leitat、3D打印企業HP和醫療機構的聯盟，已經測試了首款大型3D打印呼吸機原型Leitat-1，該設備具有工業可擴展性的特點，在未來一週內可達到每天50至100臺的生產能力。聯盟團隊將3D打印呼吸機的設計和零部件進行了儘可能的簡化設計，在保證堅固耐用的情況下，簡化生產和組裝過程。目前這款3D打印呼吸機已經過了醫學驗證，當地醫療監管機構表示，生產工作應該立即開始。
HP 作為Leitat 呼吸機開發項目中一家擁有工業級多射流熔融3D打印技術的企業，已動員公司內部3D打印團隊和HP 數字製造合作伙伴網絡設計、驗證和生產用於醫療響應者和醫院的必要零件，包括通風閥，呼吸過濾器和口罩扣等零件。
開源呼吸機項目中設計的3D打印應急呼吸機
同期，愛爾蘭的一家組織發起了開源呼吸機（OSV）項目，該項目目標是開發與新冠狀病毒疫情治療相關的醫療用品。至今，該組織已經組成了一個由工程師、設計師和醫療從業人員組成的團隊，開發一種簡單、可靠、安全易用的現場應急呼吸機。這種呼吸機主要由3D打印部件組成，並使用袋式閥罩（BVM），易於通過獲得認證的組件進行批量生產。
在疫情下，3D打印技術緩解了呼吸機零部件供應所面臨的交期挑戰。在以上這些應急呼吸機零部件開發項目中，3D打印技術滿足無需模具、小批量快速生產、分佈式製造方面的優勢凸顯，這也是3D打印技術已被飛機、軌道機車、巴士汽車製造商作為備用零件生產技術的重要原因。
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