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前一阵子,“口罩脸”成为了新的热搜关键词,长时间佩戴口罩不仅会造成面部的肤色不一,还会对面部和耳朵造成压迫,引起不适。有些医护人员为了缓解长时间佩戴口罩的不适,还想出了利用牛奶箱提手去辅助佩戴口罩的点子。

这个极具创意性的想法,确实有效。不过,牛奶箱的提手都是标准化的部件,每个人的脸型和头围大小都不一样,无法根据个人需求进行微调。另外,应对一些复杂的场景,有些医护人员可能会选择佩戴双层口罩,而提手上只有一个卡口,应对这样的场景,单卡口也不够用。

这样的细分,但却能确实解决医护人员的定制化产品,短时间内是很难寻找到替代品的。既然是定制化的产品,同样具备高度定制化特性的3D打印技术或许是个不错的解决方案。同样抱有这样想法的还有匹克运动科技创意部副总监黄征——他们推出过全球首款3D打印运动鞋。

他立即联系到了惠普3D打印数字化制造大中华区负责人黄华,想要借助3D打印技术迅速生产出一批定制化的小部件,以减轻医护人员佩戴口罩的压力。而作为武汉人的黄华也有意为家乡抗击疫情贡献自己的一份力量。两人就此事一拍即合,立马就开始着手研讨分析方案的可行性。

“为什么首选3D打印技术呢?”黄征解释道,“如果是采用传统方案,那么光是模具开发就需要十天以上的周期。模具开发完了之后,还要打样,测试,迭代,到产品定型就需要20天时间了。这种模式很适合大规模量产,但耗费的时间很长。”

口罩扣使用效果

确实,设计周期是产品不得不考虑的因素。3D打印技术的灵活性更高,如果产品本身涉及到的材质比较单一,并且能找到对应的原材料,基本上做出来的产品就能直接使用。

此外,这次疫情爆发恰逢春节,很多工厂已经停工。即便是要临时复工短时间内也很难召集到足够的工人进行生产。3D打印基本上是一个自动化的生产,所以没有太多人工的干预。既弥补了工人不足的劣势,还能避免由于工人大量聚集引起的交叉感染。

而惠普在2D打印技术上有一定的积累,把很多技术应用到了3D打印技术上面,打印机的功能性和效率上都有很大的优势。“口罩调节扣”的实际设计周期只用了一周时间。有了设计模型,借助3D打印技术进行小批量量产仅仅只需要16个小时左右。

口罩扣实物

“在设计产品的时候,我们主要考虑到两个因素:首先,虽然口罩分为挂耳式和头戴式两种,但考虑到便利性,大部分医护人员会选择佩戴挂耳式口罩;其次,考虑到有些医护人员可能会采取N95口罩在里,外科口罩在外的佩戴方式,”黄征表示,“我们与惠普做的最新版本的口罩调节器有四个齿,而且在长度也做了延长。这样医护人员就可以将戴在里面的N95口罩挂在第一个齿上,外科口罩挂在第二个齿上。并且四个齿的设计也允许他们根据自身的头围大小进行调节。”

这批“口罩调节扣”刚下产线之后,就马上被赠送到了湖北省多家医院去了。匹克方面也针对这一设计申请了专利,未来极有可能将之产品化。

“只要有设计方案、机器和材料,不需要模具,就能生产,”黄华补充道,“它所受到的限制较小,这是3D打印的优势所在。除了湖北之外,我们也在一起开始推动新加坡以及韩国的医护人员使用这个产品。”

这两家企业早就运动鞋的智能制造方面做过探索。“3D打印鞋的意义在于批量化定制,”黄征解释道,“比如说,定制一千双鞋子,它们的外观可能一样,但所有的数字、大小、软硬度各个方面的维度上来讲都是不同的。这是用模具进行批量生产的方式所无法实现的。”

制造效率,功能性和质量如果都能够跟上来,3D打印在可定制化程度上要比传统制造技术要更胜一筹。这一特性不仅仅可以应用在智能制造这一点上面,在健康医疗领域也能有很好的应用前景,毕竟每个人的身体状况也不尽相同。

此前,惠普就已经开始涉足医疗健康领域了:他们与美国的一家做牙科隐形牙套的公司达成了合作。一年之内,他们能打印2000万个牙模,美国的公司再利用牙膜去做隐形牙套——因为每个人的牙齿不一样,医生需要根据不同患者定制出一整套诊疗方案,利用3D打印技术把牙模做出来,再提供一整套的隐形牙套,不同周期需要佩戴不同的隐形牙套。

黄征表示,未来他们也会将这一合作往医疗健康领域拓展,而不仅仅局限于运动鞋的定制化制作。“我举个例子,在国外的话,有一种矫正鞋垫,它可以缓解糖尿病人的一些症状。这种产品应用相当广泛,”黄征补充道,“还有就是骨折之后的恢复,它会需要利用到一些定制化的器材,毕竟每个人的骨骼状况也是不一样的。如何解决这些定制化的需求,制造出美观又实用轻便的产品,这些点都是我们一起在探索的方向。”


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