Stampa 3D per l'emergenza COVID-19

Più di un milione di dispositivi anti-COVID-19 stampati in 3D con i sistemi di HP

La società ha coordinato un enorme sforzo internazionale per fornire i dispositivi di protezione necessari

Nei primissimi giorni dell’emergenza COVID-19 in Europa, 3dpbm si è interfacciato con il team di HP per valutare le possibili risposte dell’azienda all’emergenza. All’epoca HP stava lavorando solo su due dispositivi anti-COVID-19 validati dal punto di vista medico: l’apriporta a mani libere Materialise e un fitter per mascherina chirurgica. Da allora, Fabio Annunziata, che in “tempo di pace” dirige la strategia e la pianificazione per le attività di stampa 3D e produzione digitale di HP, ha creato un team interno, coordinato con i centri e i clienti di HP in Europa e Nord America per la stampa 3D, con lo scopo di consegnare agli ospedali oltre un milione dispositivi di protezione. Gli operatori sanitari sono stati in grado di utilizzare questi dispositivi stampati in 3D per difendersi dal virus durante estenuanti turni di assistenza ai pazienti COVID-19. Abbiamo incontrato Fabio Annunziata per comprendere le sfide associate a questo sforzo e cosa significa per l’industria della stampa 3D nel suo insieme.

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Fabio Annunziata dirige la strategia e la pianificazione per le attività di stampa 3D e produzione digitale HP

“Tutto è iniziato solo poche settimane fa”, dice Annunziata a 3dpbm . “Come italiano, che vive e lavora in Spagna, e con molti contatti con gli Stati Uniti, tre dei paesi più colpiti, mi sono sentito molto coinvolto sin dall’inizio. In pochi giorni abbiamo consegnato oltre 1.000 pezzi stampati in 3D negli ospedali dei centri di ricerca e sviluppo di HP a Barcellona, ​​Spagna; Corvallis, Oregon; San Diego, California; e Vancouver, Washington. I nostri centri HP hanno collaborato con partner di tutto il mondo per soddisfare le esigenze di produzione degli ospedali in questo momento di crisi”.

Queste applicazioni iniziali, che erano e sono ancora in fase di validazione e finalizzazione per la produzione industriale, includono maschere e schermi per il viso, dispositivi di regolazione della maschera, tamponi nasali, apriporta a mani libere e parti del respiratore. La società sta inoltre discutendo con agenzie governative, sanitarie e industriali di vari paesi per facilitare un approccio ben coordinato alla produzione e consegna di questi dispositivi.

“Continuiamo a lavorare direttamente con molti ospedali diversi, cercando di capire le loro reali esigenze”, ci dice Annunziata. “L’ospedale Sant Pau qui a Barcellona, ​​ad esempio, è stato tra i primi a richiedere scudi facciali e da allora ne abbiamo stampati in 3D ben 200.000. Complessivamente, HP e i suoi partner hanno stampato in 3D oltre un milione di parti per la protezione COVID-19 utilizzando la tecnologia di fusione multi getto di HP”.

L’elenco dei partner che hanno collaborato a questo enorme sforzo include grandi aziende che hanno adottato la tecnologia HP, come diverse grandi case automobilistiche (tra cui Lamborghini, Volkswagen-Seat, Ferrari, Skoda e molti altri), nonché fornitori di servizi di stampa 3D in Italia e Spagna, inizialmente, e poi anche negli Stati Uniti, in Francia, in Canada, in Germania e in molti altri paesi.

Connettore incrociato maschera CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) stampato in 3D

“Una cosa che mi ha davvero sorpreso è la velocità con cui i nostri clienti e partner si sono attivati ​​e grazie a cui siamo stati in grado di prendere un’idea e trasformarla in un prodotto finito”, ricorda Fabio. “Prima erano gli schermi facciali ma poi parti molto più complesse come valvole respiratorie e connettori. Uno di questi dispositivi che siamo stati in grado di produrre è un CPAP (Continuous Positive Airway Pressure), che aumenta sostanzialmente la capacità di assorbimento di ossigeno dei pazienti”.

Questo connettore incrociato per maschera è stato progettato dall’ingegnere spagnolo D. Luis Miguel Peñalver in collaborazione con il direttore del Little Devices Lab del MIT di Boston e il fondatore del sistema MakerHealth, Jose Gómez Márquez; sotto la supervisione del dottor Jose Andres Cambronero Galache, medico intensivista (capo in pensione del servizio di terapia intensiva presso l’ospedale U. Príncipe de Asturias e personale infermieristico ICU dell’ospedale de Alcalá de Henares). Un altro dispositivo simile è il connettore maschera CPAP Cressi, che è stato adattato a una maschera subacquea integrale da un gruppo di professionisti sanitari dell’ospedale Consorci Corporació Sanitària Parc Taulí e 3DPTLab.

“La collaborazione con le agenzie locali è stata fondamentale per creare parti e prodotti di cui non avevamo precedenti esperienze”, spiega Annunziata. “I nostri partner sono stati in grado di apprendere, adattare e modificare le proprie linee di produzione a un ritmo incredibile. Smile Direct è passato dalla produzione di modelli dentali alla realizzazione di migliaia di schermi facciali semplicemente dedicando parte delle sue stampanti 3D alla produzione di queste nuove parti”.

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Lo schermo facciale stampabile 3D AIDIMME: progettato con un design minimalista. Circa 780 supporti Face Shield possono essere prodotti in una versione completa con le stampanti 3D HP Jet Fusion 5200 e 4200.

Mentre uno stampo ad iniezione può consentire la rapida produzione di milioni di parti, la produzione dello stampo stesso richiede molto tempo. Alcune settimane o addirittura giorni possono fare la differenza durante un’emergenza. Con la stampa 3D, d’altra parte, la produzione può iniziare subito, qualcosa che era inimmaginabile solo pochi anni fa.

Annunziata concorda: “Diverse agenzie governative stanno considerando questa modalità come valida alternativa per la produzione strategica. La capacità di stampare milioni di maschere, schermi facciali e tamponi di prova ha dimostrato che la stampa 3D è una soluzione pronta per la produzione, in grado di supportare catene di approvvigionamento in difficoltà”.

Tuttavia, la produzione di dispositivi medici di emergenza non è così snella come potrebbe sembrare. Esistono diverse sfide in termini di comprensione di ciò che è realmente necessario, certificando le parti per l’uso negli ospedali e sui pazienti. “Ottenere le certificazioni necessarie è stata una vera sfida e siamo stati in grado di farlo in brevissimo tempo solo perché l’emergenza COVID-19 ha creato una situazione di estrema necessità. Inoltre, i componenti stampati in 3D sono spesso solo una parte del tutto. Abbiamo dovuto imparare e integrare molti processi di assemblaggio tradizionali per gli schermi o per i componenti elettronici e abbiamo creato una rete tra diversi tipi di società”.

Da un punto di vista industriale, un altro problema che, come media del settore, dobbiamo considerare è chi paga per le grandi quantità di materiali stampabili in 3D, risorse umane e tempo di macchina necessari in questo sforzo. A volte questo aspetto è sottovalutato, poiché la salute delle persone ha la priorità sulle valutazioni economiche, ma la verità è che nulla può essere prodotto gratuitamente.

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Un altro, più complesso, disegno di scudo facciale stampato in 3D disponibile da HP.

“HP ha mobilitato il tempo, le competenze, i materiali e le risorse dei dipendenti per partecipare a uno sforzo collettivo per rallentare la diffusione della pandemia e aiutare gli eroi in prima linea”, afferma Annunziata. “Molti dei nostri partner, in particolare le aziende più grandi, sono stati anche in grado di donare le proprie risorse. Tuttavia, molte delle aziende più piccole che forniscono servizi e volevano aiutare avrebbero potuto beneficiare di uno sforzo istituzionale coordinato che avrebbe potuto aiutare a coprire i costi”.

Come CECIMO, l’associazione europea delle società AM, ha spiegato nell’intervista esclusiva di 3dpbm del mese scorso, le istituzioni dovrebbero agire per supportare le aziende in grado di fornire assistenza. Annunziata sottolinea: “Non è solo una questione di costi. Uno dei maggiori problemi che abbiamo dovuto affrontare è stata la mancanza di un coordinamento istituzionale centralizzato, sia a livello nazionale che europeo. In alcuni paesi abbiamo dovuto ricoprire questo ruolo, coordinandoci tra ospedali e fornitori di componenti, prendendo gli ordini dalle istituzioni sanitarie e consegnandoli a quelli con capacità produttiva. Siamo stati in grado di fare molto, ma con un maggiore sostegno istituzionale avremmo potuto fare di più”.

La maggiore visibilità e consapevolezza che la stampa 3D ha ricevuto dai media globali per il suo supporto durante l’emergenza potrebbe anche significare che le istituzioni saranno molto più consapevoli di questa possibilità in futuro. Annunziata ha inoltre spiegato a 3dpbm che alcune delle aziende produttrici di ventilatori professionali di livello medico hanno preso in considerazione l’utilizzo della stampa 3D per aumentare rapidamente le proprie capacità produttive. Ciò potrebbe indicare un futuro brillante per le aziende di stampa 3D di fronte a inevitabili interruzioni della catena di approvvigionamento.

“Questo è un vero momento fondamentale per l’industria. I vantaggi della stampa 3D sono evidenti in tutto il mondo e abbiamo l’opportunità di accelerare settori come quello automobilistico”, conclude Annunziata. “Questa crisi ha dimostrato la necessità di una produzione più sostenibile sia per le persone che per l’ambiente: la stampa 3D può fare molto per affrontare questa nuova realtà”.

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Davide Sher

Sono un giornalista professionista iscritto all'ODG dal 2002 e mi sono sempre occupato di comunicazione trade. Per 10 anni ho redatto una testata dedicata al mercato dei videogiochi e successivamente ho partecipato alla creazione del primo iPad magazine dedicato all'elettronica di consumo. Dal 2012, mi occupo esclusivamente di stampa 3D/manifattura additiva, che vedo come la più affascinante e reale delle tecnologie oggi agli albori ma che plasmeranno il nostro futuro. Ho fondato Replicatore.it nel 2013 e ho scritto come blogger per diversi siti internazionali. Nel 2016 ho fondato la mia società 3dpbm (www.3dpbm.com), con base a Londra, che offre servizi di supporto alle aziende che vogliono comunicare, sia in Italia che nel mondo, i loro prodotti legati alla manifattura additiva. Oggi pubblichiamo diverse testate internazionali tra cui 3D Printing Media Network (il nostro sito editoriale internazionale), 3D Printing Business Directory (la più grande directory al mondo di aziende legate alla stampa 3D), Replicatore.it, Replicador.es e 3D Printing Media Network Chinese Version. Inoltre sono Senior Analyst di SmarTech Analysis, una delle più importanti realtà al mondo attive nella rilevazione di dati e previsioni di mercato relative ai vari segmenti verticali dell'industria della manifattura additiva.

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