10.000 Gesichtsschutzmasken in Rekordzeit

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Im Kampf gegen das Coronavirus unterstützt Protolabs Michelin bei der Herstellung eines sterilisierbaren Gesichtsschutzes für medizinisches Personal.

In nur einem Monat gelang es Michelin mit der Unterstützung von Protolabs, 10.000 sterilisierbare, wiederverwendbare Masken für den Gesichtsschutz an zwei der größten französischen Universitätskliniken zu liefern.

Die beiden Universitätskliniken in Frankreich wandten sich an Frédéric Pialot, Senior Fellow Processes bei Michelin. Innerhalb von zwei Tagen konnte er eine frei verfügbare Konstruktionsdatei finden, Verbesserungen daran vornehmen und Lieferanten für die verschiedenen Komponenten organisieren. Bereits eine Woche später wurden die ersten Schutzmasken an die Universitätskliniken verschickt und weniger als einen Monat nach dem ersten Kontakt zu den Einrichtungen konnten die 10.000 Masken geliefert werden.

Grundlage für Gesichtsschutz sind 3D-Druck-Daten

Grundlage für die Gesichtsschutzmasken ist ein Open-Source-Modell für Gesichtsschutzmasken der tschechische 3D-Drucker-Hersteller Prusa Research. „Grundlage der Gesichtsschutzmaske, die mittels 3D-Druck aus den Materialen PLA und einem anderen beliebigen Kunststoff, oftmals PET, hergestellt wird, sind Rohstoffe, die im medizinischen Alltag nur bedingt genutzt werden können. Sowohl PLA als auch PET eignen sich nicht zur Desinfektion, da die Materialien durch Alkohol schnell verschleißen. Da medizinisches Personal die Gesichtsschutzmasken nach jedem Kontakt mit einem Patienten desinfizieren muss, haben wir nach Alternativen gesucht“, erklärt Pialot.

Polycarbonat wegen der Heißsterilisation

Deshalb entschied man sich, alle Teile des Gesichtsschutzes aus Polycarbonat herzustellen. Dieses Material kann Heißsterilisationsprotokollen und der Reinigung mit Isopropylalkohol, kurz IPA, standhalten. Zudem wurde die Dicke des Visiers auf 1 mm erhöht, um der Baugruppe eine höhere Festigkeit zu verleihen. Zusätzlich haben wir uns für ein elastisches Material in chirurgischer Qualität entschieden.“

Als nächstes suchte Michelin einen verlässlichen Partner, der das Unternehmen mit den verschiedenen Komponenten in einer ausreichenden Stückzahl beliefern konnte. „Bis ich ein Unternehmen fand, das genügend Polycarbonat auf Lager hatte, musste ich bei rund 50 Anbietern anrufen“, so Pialot. Die Entscheidung fiel auf ein Unternehmen in Belfortain. Die Gummibänder für die Befestigung der Maske am Kopf wurden von einem Unternehmen in Haute-Loire maßgefertigt.

Protolabs empfahl Spritzgießen statt 3D-Druck

Nur vier Tage nach der Kontaktaufnahme durch Michelin konnte Protolabs die ersten Gesichtsschutzmasken auf Spritzgießmaschinen produzieren. Foto: Protolabs

Um die übrigen Teile für die Gesichtsschutzmasken herzustellen, wandte sich Michelin an mehrere auf 3D-Druck spezialisierte Unternehmen – darunter auch Protolabs, mit der die Unternehmensgruppe bereits in der Vergangenheit an verschiedenen Prototypen gearbeitet hatte. Die Experten von Protolabs empfahlen, die Herstellung so schnell wie möglich auf das Spritzgießverfahren umzustellen, um eine wesentlich höhere Produktionsgeschwindigkeit zu erreichen.

Zudem hat Protolabs mithilfe der automatisierten Machbarkeitsanalyse zwei kleinere Anpassungen an den Teilen vorgenommen, die die Produktionskosten erheblich reduzierten. Unmittelbar nach den Anpassungen hat Protolabs bereits die Spritzgießformen für die weitere Produktion hergestellt. Nur vier Tage nach der Kontaktaufnahme durch Michelin konnten auf diese Weise bereits die Teile auf Spritzgießmaschinen produziert werden. Durch die Synergieeffekte, die sich aus der gleichzeitigen Nutzung von 3D-Druck, Spritzguss, automatisierter Machbarkeitsanalyse sowie den Produktionskapazitäten von Protolabs ergaben, konnten die benötigten 20.000 Teile in lediglich elf Tagen hergestellt und versandt werden.

Michelin unterstützt nun andere Hersteller

Michelin möchte nun auch anderen Herstellern bei der weiteren Entwicklung helfen. „Ich bin bereits von einer Vielzahl an Unternehmen kontaktiert worden, denen ich die Spritzgießformen angeboten und die Kontakte der Unternehmen für die Teile des Visiers und der Gummibänder weitergeleitet habe“, so Pialot. „Jeder Verantwortliche, der sich am Kampf gegen das Coronavirus beteiligen möchte, kann sich mit uns in Verbindung setzen. Das einzige worum wir bitten ist, dass die beiden Kliniken, die wir unterstützen, weiterhin beliefert und wir über die jeweiligen Fortschritte auf dem Laufenden gehalten werden. Da der aktuelle Mangel nicht nur Schutzausrüstung betrifft, werde ich mich nun auch anderen Projekten widmen. Auch Aderpressen, beispielsweise für die Blutentnahme, werden im Moment dringend benötigt.“

sk 

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