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加速蜕变!3D打印批量生产应用的时代正在到来!

导读:在南极熊发布的《2020年全球3D打印融资事件盘点,总额超200亿元,加速蜕变》一文中,2020年Covid-19大流行,3D打印企业的融资反而有所增加。其中一个重要原因可能是,新冠的流行,加速了3D打印技术的批量化生产应用,甚至提前了5年到10年。无论是高效率光固化3D打印技术在抗击新冠病毒疫情时起到的巨大作用,还是多激光大尺寸金属3D打印机受到高端制造业的青睐,似乎都在向我们提示——3D打印批量生产应用的时代正在到来。

△光固化3D打印鼻咽拭子,一盘可生产上百个

下面,我们将以3D打印鼻咽拭子的现实应用,来洞察这种趋势。

背景

在Covid-19检测时,舒适感并不是首要考虑因素。不少人看到鼻咽拭子检测,都感觉怕怕的。南极熊在北京接受过鼻咽拭子检测,医护人员用一根细细的棉签快速推到鼻腔的远处,还搅拌三四圈,感觉十分酸爽!
现在到了2020年的尾声,中国国内的Covid-19已经被有效控制,但放眼全球,国外的病例数仍在增加,检测设备仍然是全球的主要需求。为了正确诊断病例并跟踪传播,急需鼻咽(NP)拭子。除了中国,其他国家的测试拭子的供应仍然紧张。

中国是全球的制造业大国,面对新冠疫情,一开始都物资缺乏。而国外很多国家,其制造业早已空心化,物资缺乏的程度更是严禁。在2020年证明最有效的供应链应对措施中,3D打印一直在满足对快速制造的需求。这包括大量个人防护设备(PPE)的生产,和诸如NP拭子之类的检测产品。2020年12月14日,forbes发布了一篇可以深刻体现3D打印技术在抗击新冠疫情的作用。

3D打印鼻咽拭子流向全球

2020年3月,惠普(HP)作为增材制造(3D打印)行业公司的一员,将技术转变为生产疫情物资产品。惠普迅速调整了许多业务,并与贝斯以色列女执事医疗中心(BIDMC)合作开发了3D打印NP拭子,并短期内进行了临床验证。只需48小时,就开始评估第一批原型拭子。从最初接触到最终拭子的交付,仅过了35天。

到了5月,这些拭子已经准备好进入美国市场,但需求是全球性的,惠普3D打印机的装机和提高生产服务,也开始了世界各国的本地化。6月份,比利时的3D打印服务商ZiggZagg,由于之前已经列装了一批惠普3D打印机做制造服务,也开始生产当地急需的拭子。ZiggZagg的首席执行官Stijn Paridaens说:“由于它已经在美国FDA批准,因此我们只需在欧洲获得CE认证即可。” 

比利时政府批准了ZiggZagg,立即开始3D打印NP拭子用于比利时医院。到10月,ZiggZagg对美国的设计进行了略微修改,例如在断点上相差几毫米,仅比利时市场就生产了700,000支拭子。为了做出最好的拭子,他们改进设计,包括对每个拭子进行单独包装和灭菌,而不是普通的的五到十个拭子散装。“我们从一开始就选择了困难的路线,” Paridaens承认,因为“消毒使生产工艺变得复杂了十倍。”

除了增加复杂性之外,他们还选择增加了高级后处理。尽管3D打印的拭子可有效使用,并且已通过临床批准,但Paridaens指出,反馈指出“如果更光滑,让接受检测的人更舒服,这会更好。”

ZiggZagg与英国的Additive Manufacturing Technologies(AMT,全球3D打印后处理领导厂商之一)有过合作,交流用于3D打印零件后处理的工业自动化化学蒸汽平滑产品。这样一来就很自然地考虑到用这个技术,来处理3D打印的NP拭子,让它更平滑。 

刚从HP的多射流熔融(MJF)3D打印机中取出的零件具有多孔且相对粗糙的表面。直接使用的话,接受检测的人可能会感到不安。更光滑的表面光洁度可以减轻对舒适性的担忧,同时可以帮助拭子更好收集准确测试所需的样品。

△左为刚出炉的拭子;右为经过自动化学蒸汽平滑处理后的拭子

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