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看3D打印如何解决口罩面部适配的痛点?

文章出处:3d打印机点击次数:作者:腾博会
      目前新冠病毒疫情在全球蔓延,有报道称美国N95口罩已经涨价11倍,口罩行业的关注度在全球范围内进一步攀升。除了“一罩难求”的物资短缺引发的企业跨界生产,对于口罩的防护效用、长期佩戴的舒适性等问题,也被放上热点位置。


图片来自网络


影响口罩防护效果的关键性指标

       作为个人防护用品,口罩最关键的两个指标是“过滤效率”和“泄漏率”,分别代表口罩过滤材料对空气中颗粒污染物的过滤能力以及口罩与面部的贴合程度。如果泄漏率高,则表示污染物可从口罩与面部之间的缝隙进入口罩内部,即使过滤效率再高也是枉然。

       市面上绝大多数民用KN95口罩(同美国N95标准),依赖标准尺寸的头部模型进行“泄漏率”测试。而人的真实脸型大小千差万别,口罩佩戴时并不能有效贴合不同人的脸型,影响防护效果亦或留下勒痕。



图片来自公众号:拍者

        我国作为人口密度较高的国家,经此一“疫”,口罩佩戴习惯以及文化或将加速形成。口罩市场规模扩大的需求下,如何在佩戴舒适的前提下提高防护效果,将会是我们重要的考量之处。

核心研发竞争力实现腾博会快速创新

       针对市面上口罩的普遍痛点,一些科技公司通过极速3D打印LEAP™技术,快速实现了腾博会创新。从提出概念到腾博会设计,再到成品诞生,仅48小时成功开发了一款搭载弹性3D打印龙骨的高性能口罩,能够有效贴合脸部,在佩戴舒适的同时,实现有效过滤,达到安全防护的效果。


搭载弹性3D打印龙骨的高性能口罩


佩戴效果示意

这款口罩的龙骨采用自主研发的EM弹性材料,通过3D打印一体成型。从腾博会上来说,优势在于以下几个方面:

        1.龙骨经由参数化设计成三维点阵结构,保证口罩支撑性的同时,能够与面部产生较大的接触面积并紧密贴合,大幅降低了泄漏率,提升了防护效果;
        2.三维结构的弹性龙骨适配能力强,在外力作用下可发生形变,能够匹配不同脸型大小的应用需求,适用于不同人群的高标准防护需求;
        3.保证口罩紧密贴合的同时,降低了面部的压迫感,有效解决了面部勒痕的问题,适合长时间佩戴。
        注:该项技术已申请发明专利



口罩龙骨的设计示意


口罩龙骨的打印过程


行业技术壁垒实现腾博会应用优势

        为了验证3D打印弹性龙骨的技术优异性,研发人员利用专业的TSI-8038口罩密合度测试仪对本款口罩整体的防护效果进行了评估。在真人实际佩戴情况下,不同测试者均获得了满分200+的密合度评分,且口罩的整体过滤效率(口罩内颗粒物的浓度/环境中颗粒物浓度)达到了99.9%以上,达到并超越了KN95的标准。


口罩龙骨实物细节

        经过反复佩戴验证,本款口罩兼具轻巧耐用,弹性龙骨可以重复使用。而打印龙骨的EM弹性材料也已通过了ISO 10993-10:2010皮肤致敏性检测(检测报告由SGS出具),使用上亲肤安全。


口罩龙骨弹性展示

        不仅得益于设计创新以及材料性能的应用优势,公司还将实现基于LEAP™技术的批量化生产,通过已建成的智能工厂,使腾博会能够快速上市。这是腾博会设计方式的革新、生产方式的革命,依靠高速高效的3D打印工具,大大缩短腾博会迭代周期,实现一种新型的腾博会创新模式。


        面对当下疫情的安全防护需求以及口罩习惯的未来增长趋势,利用行业领先的3D打印技术,为个人防护腾博会的创新与落地贡献一份力量。

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