來源：3D打印技術(shù)參考

幾天前，微信朋友圈流行用FDM技術(shù)打印口罩，筆者一直覺得用3D打印來做這些實在杯水車薪，一是量起不來，二是因為質(zhì)量比較糟糕。筆者當時覺得，3D打印可能為這次疫情做不了什么。然而，隨著設(shè)計共享、品牌商聯(lián)合、工業(yè)機的介入，3D打印終于被推向制造前沿、發(fā)揮作用。

本期，3D打印技術(shù)參考要講述的是匹克體育聯(lián)手惠普、華曙高科等3D打印企業(yè)在口罩扣設(shè)計和生產(chǎn)過程中所做的部分工作。

▌匹克體育：從設(shè)計、材料到工藝，改善產(chǎn)品佩戴感受

匹克體育科技創(chuàng)新部副總監(jiān)黃征介紹，牛奶箱提手本身硬度很高，其尺寸和兩側(cè)牽制綁帶齒的設(shè)計會造成長期佩戴不適?；诖耍タ藢υ摦a(chǎn)品進行了多達九次優(yōu)化，先是給自己的員工試戴，后給北京醫(yī)院的醫(yī)護人員使用，得到了積極反饋。

從牛奶箱提手到專門的口罩扣設(shè)計

第一個版本的產(chǎn)品有很多問題，如尺寸不通用、佩戴以后會往下滑等等。匹克針對這些問題進行了設(shè)計改進，從最開始的兩個齒，到后面三個齒、四個齒，以適應(yīng)不同的尺寸需求；同時，匹克設(shè)計師還在口罩扣的內(nèi)面貼上了魔術(shù)貼，它能夠使口罩扣很好地固定在無紡布制造的防護服上，從而解決了滑落問題?？谡挚酆湍g(shù)貼結(jié)合在一起就是一個完整的配件。經(jīng)實際使用，醫(yī)療人員的佩戴感受大大改善。

使用FDM工藝打印的具有魔術(shù)貼和不同齒數(shù)的口罩扣

在材料方面，匹克使用的是熱塑性聚氨酯，也就是TPU。相比牛奶箱提手會柔軟很多，安全環(huán)保，可以親膚，而且可以百分百回收。但目前由于醫(yī)療資源產(chǎn)能有限，需要反復(fù)使用，因此免不了定期消毒。醫(yī)院每天使用完以后，會集中回收，統(tǒng)一消毒和存放。然而TPU本身并不耐高溫，目前所用的方法是紫外線照射和酒精消毒，能夠做到很好的處理。

在打印工藝方面，匹克最初所采用的是FDM技術(shù)，面臨的最大問題是速度慢，一次打印只能制造有限的幾個產(chǎn)品，匹克所有的設(shè)備加起來同時打印，每天產(chǎn)量也遠遠不到1000個。產(chǎn)能不足的問題促使匹克設(shè)計人員不斷的優(yōu)化打印文件，將效率提升了30%-40%，以前用10分鐘可以打印一個，現(xiàn)在只需要六七分鐘就可打印完，而且不需要后處理。

使用FDM工藝批量制造的口罩扣

然而真正實現(xiàn)大批量制造，僅僅依賴FDM技術(shù)是遠遠不夠的，開模又根本來不及。后期匹克找到了惠普、華曙高科等企業(yè)，真正開啟了口罩扣產(chǎn)品的3D打印批量制造。

▌聯(lián)合惠普、科恒，采用MJF技術(shù)實現(xiàn)批量制造

惠普3D打印設(shè)備的突出特點是面向批量、直接制造的應(yīng)用，通過替代中小規(guī)模的注塑手段，來提升3D打印規(guī)?；a(chǎn)的精度和經(jīng)濟性。在傳統(tǒng)注塑行業(yè)，開模將是一大筆費用，均攤到單個產(chǎn)品上面不僅成本高昂并且費時費力；而惠普MJF技術(shù)，則可以低成本且快速地批量生產(chǎn)這種中小批量的產(chǎn)品。

采用MJF工藝批量排版口罩扣，一次可打印近千個

基于匹克此前使用TPU材料，惠普計算發(fā)現(xiàn)采用MJF技術(shù)制造TPU口罩扣的成本要高于尼龍材料很多，而由PA12打印的口罩扣卻同樣得到了醫(yī)生的正面反饋。最終，由惠普出資，委托3D打印服務(wù)商科恒采用PA12進行了口罩扣的批量打印。

由MJF技術(shù)打印的PA12口罩扣具有良好的韌性

目前，惠普聯(lián)合科恒已捐贈900個3D打印口罩扣給武漢和黃岡等地的定點醫(yī)院，仍有大批產(chǎn)品仍在制造過程中。

▌攜手華曙高科，采用SLS工藝一天可打印近千支口罩扣

SLS工藝也是面向批量制造的3D打印技術(shù)，以華曙高科403P系列為例，一臺3D打印機一天可打印近1000支口罩調(diào)節(jié)扣。相對FDM技術(shù)來說減少了反復(fù)的多臺機器操作過程，大大節(jié)省人工，縮短加工周期。

采用SLS工藝批量排版口罩扣

華曙所采用的也是尼龍材料，柔軟、耐磨，滿足了口罩佩戴過程中的強度及彎曲程度要求，并且可消毒重復(fù)使用。以此制成的口罩調(diào)節(jié)扣能貼合頭部表面，不產(chǎn)生勒痕，使用者佩戴帽子時也可達到良好的包裹效果。

采用SLS工藝打印的口罩扣

目前，華曙高科與湖南省工信廳聯(lián)合捐贈的第二批500個3D打印口罩調(diào)節(jié)扣已發(fā)往湖南援鄂醫(yī)療隊，后續(xù)還將打印多批發(fā)往湖北地區(qū)。

END

對于口罩扣的需求是很大的，一些企業(yè)也找到了匹克進行產(chǎn)品定制，數(shù)量達到幾千個，一部分企業(yè)自用，一部分進行捐贈。除了一線的醫(yī)務(wù)人員，一些需要長期佩戴口罩的交警、民警、保安、消防隊員等同樣有很大的使用需求。企業(yè)，在這時候也可體現(xiàn)自己的人文關(guān)懷。

然而3D打印要在此次突發(fā)疫情中發(fā)揮作用，制造出合格產(chǎn)品，還需要從產(chǎn)品本身的痛點出發(fā)（如新產(chǎn)品亟需批量制造），配合設(shè)計、材料、工藝，還要考慮成本，才能真正發(fā)揮作用，這些要點缺一不可。

除了匹克、惠普、華曙高科、科恒這些企業(yè)外，還有塑成科技、易生、創(chuàng)想三維、光韻達等3D打印企業(yè)貢獻著自己的力量。隨著設(shè)計共享、品牌商聯(lián)合、工業(yè)機的介入，3D打印在小批量快速定制方面的優(yōu)勢將被重新認識。

來源：3D打印技術(shù)參考

幾天前，微信朋友圈流行用FDM技術(shù)打印口罩，筆者一直覺得用3D打印來做這些實在杯水車薪，一是量起不來，二是因為質(zhì)量比較糟糕。筆者當時覺得，3D打印可能為這次疫情做不了什么。然而，隨著設(shè)計共享、品牌商聯(lián)合、工業(yè)機的介入，3D打印終于被推向制造前沿、發(fā)揮作用。

本期，3D打印技術(shù)參考要講述的是匹克體育聯(lián)手惠普、華曙高科等3D打印企業(yè)在口罩扣設(shè)計和生產(chǎn)過程中所做的部分工作。

▌匹克體育：從設(shè)計、材料到工藝，改善產(chǎn)品佩戴感受

匹克體育科技創(chuàng)新部副總監(jiān)黃征介紹，牛奶箱提手本身硬度很高，其尺寸和兩側(cè)牽制綁帶齒的設(shè)計會造成長期佩戴不適?；诖耍タ藢υ摦a(chǎn)品進行了多達九次優(yōu)化，先是給自己的員工試戴，后給北京醫(yī)院的醫(yī)護人員使用，得到了積極反饋。

從牛奶箱提手到專門的口罩扣設(shè)計

第一個版本的產(chǎn)品有很多問題，如尺寸不通用、佩戴以后會往下滑等等。匹克針對這些問題進行了設(shè)計改進，從最開始的兩個齒，到后面三個齒、四個齒，以適應(yīng)不同的尺寸需求；同時，匹克設(shè)計師還在口罩扣的內(nèi)面貼上了魔術(shù)貼，它能夠使口罩扣很好地固定在無紡布制造的防護服上，從而解決了滑落問題?？谡挚酆湍g(shù)貼結(jié)合在一起就是一個完整的配件。經(jīng)實際使用，醫(yī)療人員的佩戴感受大大改善。

使用FDM工藝打印的具有魔術(shù)貼和不同齒數(shù)的口罩扣

在材料方面，匹克使用的是熱塑性聚氨酯，也就是TPU。相比牛奶箱提手會柔軟很多，安全環(huán)保，可以親膚，而且可以百分百回收。但目前由于醫(yī)療資源產(chǎn)能有限，需要反復(fù)使用，因此免不了定期消毒。醫(yī)院每天使用完以后，會集中回收，統(tǒng)一消毒和存放。然而TPU本身并不耐高溫，目前所用的方法是紫外線照射和酒精消毒，能夠做到很好的處理。

在打印工藝方面，匹克最初所采用的是FDM技術(shù)，面臨的最大問題是速度慢，一次打印只能制造有限的幾個產(chǎn)品，匹克所有的設(shè)備加起來同時打印，每天產(chǎn)量也遠遠不到1000個。產(chǎn)能不足的問題促使匹克設(shè)計人員不斷的優(yōu)化打印文件，將效率提升了30%-40%，以前用10分鐘可以打印一個，現(xiàn)在只需要六七分鐘就可打印完，而且不需要后處理。

使用FDM工藝批量制造的口罩扣

然而真正實現(xiàn)大批量制造，僅僅依賴FDM技術(shù)是遠遠不夠的，開模又根本來不及。后期匹克找到了惠普、華曙高科等企業(yè)，真正開啟了口罩扣產(chǎn)品的3D打印批量制造。

▌聯(lián)合惠普、科恒，采用MJF技術(shù)實現(xiàn)批量制造

惠普3D打印設(shè)備的突出特點是面向批量、直接制造的應(yīng)用，通過替代中小規(guī)模的注塑手段，來提升3D打印規(guī)?；a(chǎn)的精度和經(jīng)濟性。在傳統(tǒng)注塑行業(yè)，開模將是一大筆費用，均攤到單個產(chǎn)品上面不僅成本高昂并且費時費力；而惠普MJF技術(shù)，則可以低成本且快速地批量生產(chǎn)這種中小批量的產(chǎn)品。

采用MJF工藝批量排版口罩扣，一次可打印近千個

基于匹克此前使用TPU材料，惠普計算發(fā)現(xiàn)采用MJF技術(shù)制造TPU口罩扣的成本要高于尼龍材料很多，而由PA12打印的口罩扣卻同樣得到了醫(yī)生的正面反饋。最終，由惠普出資，委托3D打印服務(wù)商科恒采用PA12進行了口罩扣的批量打印。

由MJF技術(shù)打印的PA12口罩扣具有良好的韌性

目前，惠普聯(lián)合科恒已捐贈900個3D打印口罩扣給武漢和黃岡等地的定點醫(yī)院，仍有大批產(chǎn)品仍在制造過程中。

▌攜手華曙高科，采用SLS工藝一天可打印近千支口罩扣

SLS工藝也是面向批量制造的3D打印技術(shù)，以華曙高科403P系列為例，一臺3D打印機一天可打印近1000支口罩調(diào)節(jié)扣。相對FDM技術(shù)來說減少了反復(fù)的多臺機器操作過程，大大節(jié)省人工，縮短加工周期。

采用SLS工藝批量排版口罩扣

華曙所采用的也是尼龍材料，柔軟、耐磨，滿足了口罩佩戴過程中的強度及彎曲程度要求，并且可消毒重復(fù)使用。以此制成的口罩調(diào)節(jié)扣能貼合頭部表面，不產(chǎn)生勒痕，使用者佩戴帽子時也可達到良好的包裹效果。

采用SLS工藝打印的口罩扣

目前，華曙高科與湖南省工信廳聯(lián)合捐贈的第二批500個3D打印口罩調(diào)節(jié)扣已發(fā)往湖南援鄂醫(yī)療隊，后續(xù)還將打印多批發(fā)往湖北地區(qū)。

END

對于口罩扣的需求是很大的，一些企業(yè)也找到了匹克進行產(chǎn)品定制，數(shù)量達到幾千個，一部分企業(yè)自用，一部分進行捐贈。除了一線的醫(yī)務(wù)人員，一些需要長期佩戴口罩的交警、民警、保安、消防隊員等同樣有很大的使用需求。企業(yè)，在這時候也可體現(xiàn)自己的人文關(guān)懷。

然而3D打印要在此次突發(fā)疫情中發(fā)揮作用，制造出合格產(chǎn)品，還需要從產(chǎn)品本身的痛點出發(fā)（如新產(chǎn)品亟需批量制造），配合設(shè)計、材料、工藝，還要考慮成本，才能真正發(fā)揮作用，這些要點缺一不可。

除了匹克、惠普、華曙高科、科恒這些企業(yè)外，還有塑成科技、易生、創(chuàng)想三維、光韻達等3D打印企業(yè)貢獻著自己的力量。隨著設(shè)計共享、品牌商聯(lián)合、工業(yè)機的介入，3D打印在小批量快速定制方面的優(yōu)勢將被重新認識。