Guide pour la conception rapide de visière de protection contre le Covid-19

Introduction

Quel est le problème?

Alors que la pandémie de coronavirus continue de se propager dans le monde, la pénurie mondiale d’équipements de protection individuelle (EPI) devient plus aiguë. Cependant, avec une imprimante 3D et une table de découpe à plat, il est possible – jusqu’à épuisement des stocks de consommables – que les citoyens ordinaires fabriquent des EPI et les mettent à la disposition des hôpitaux et des cliniques de leurs communautés.

Comment puis-je aider?

Les imprimantes 3D sont très utiles pour imprimer des visières qui peuvent être fixées sur du plastique transparent pour faire des écrans faciaux. Cet article fournit la documentation et le modèle nécessaire pour les visières d’impression 3D.  La table de découpe à plat est parfaite pour découper les écrans faciaux de manière rapide et optimale, les rendant parfaitement compatible avec les visières. Par conséquent, nous tenons à remercier très particulièrement nos partenaires historiques, Summa (leader mondiale dans les systèmes de découpe) et MakerBot (leader mondial dans l’impression 3D) pour leurs accompagnements et leurs aides précieuses pendant toute la durée de ce projet.

De quoi aurai-je besoin?

L’écran facial est composé de quatre parties:

1. Une visière imprimée en 3D reliant l’élastique au bouclier transparent qui repose sur le front du professionnel de la santé. Une sangle imprimée en 3D reliant l’élastique à la visière est une option permettant un meilleur confort. (voir figure 3 ci-dessous)
2. Un bandeau maintenant le bouclier en place sur la tête du travailleur de la santé.
3. Une bande de mousse à presser entre le front du professionnel de la santé et la visière imprimée en 3D.
4. Un bouclier transparent en plastique mince
Le reste de ce guide détaillera ces 4 parties.

Les quatre composants d’un écran facial
1. La visière
La visière est imprimée en 3D, en utilisant du filament PLA, ABS ou PETG. Nous avons opté pour l’utilisation du filament PLA dans la mesure du possible.

Nous recommandons les paramètres de pré-impression suivants, utilisés avec le logiciel MakerBot Print sur une imprimante 3D MakerBot Method:

1. Désactivez le Raft. (assurez vous que la calibration et que votre Z-Offset soient parfait)
2. Réglez la hauteur de couche sur 0,2 mm. (0,3 mm devrait être possible)
3. Réglez le remplissage à 10%.
4. Désactivez le support
5. Positionnez la piéce de manière à ce que le haut de la visière touche le plateau (si ce n’est pas déjà fait automatiquement)
6. Réglez les coques de périmètre (shells) sur 2.
7. Laissez le mode d’impression sur “balanced”
8. Temperateur d’extrusion de 215°C pour du PLA

2. Le bandeau
Nous avons travaillé avec deux solutions différentes pour créer le bandeau, la corde et les élastiques. Dans les deux cas, le bandeau se fixe à la visière à travers les boucles A et B des figures ci-dessus et est noué avec des nœuds.

Élastiques
Pour utiliser des élastiques, nous recommandons d’utiliser des élastiques géants de 20 cm.

1. Coupez l’élastique une fois pour briser la boucle.
2. Attachez chaque extrémité à A et B avec des nœuds.
3. Prenez soin de resserrer le nœud avec la bande élastique tendue.

Corde
Pour utiliser une corde, nous recommandons d’utiliser une corde en nylon tressé de 3 mm.

1. Coupez la corde à environ 60 cm.
2. Faites passer chaque extrémité du morceau de corde de 60 cm à travers chaque boucle A et B. La corde peut avoir besoin d’un peu de câble pour s’adapter aux trous de la visière, mais sur une impression correcte, elle devrait s’adapter.
3. Nouez l’extrémité en A avec un nœud.
4. Attachez l’extrémité en B avec un attelage tendu (ou roulant).
5. Faites glisser l’attelage en ligne tendue pour ajuster l’ajustement du serre-tête.

3. La bande en mousse
La bande en mousse offre un certain confort au travailleur de la santé en amortissant la visière contre son front. Nous utilisons du ruban d’étanchéité en mousse standard,  2 cm de large et 11 mm d’épaisseur.

Bien que le ruban en mousse ait un adhésif, vous pouvez ajouter une couche de super glue pour assurer la liaison entre le ruban en mousse et la visière.

1. Coupez le ruban mousse.
2. Appliquez de la super colle sur la large bande F de la visière (voir figure 2 ci-dessus).
3. Appuyez et maintenez le ruban mousse contre la large bande F, côté adhésif (concave). Cela signifie que le ruban mousse doit être enroulé contre la façon dont il est enroulé.

4. Le bouclier transparent
Enfin, le bouclier transparent est une feuille rectangulaire en plastique transparent avec quatre trous perforés qui s’alignent avec les quatre languettes de la visière, marquées T sur les figures 1 et 2 ci-dessus. Nous avons utilisé des feuilles PETG standard pouvant atteindre 200 microns d’épaisseur. Le but est d’avoir un matériau qui se courbe autour de la visière et qui soit suffisamment fin pour un perforateur.

Avec l’aide de notre partenaire SUMMA, nous avons utilisé une table de découpe à plat SUMMA F3232 et un outil double tranchant afin de découper des plaques fines avec les trous aux bons endroits pour réaliser la face avant du PPE (plaque transparente). Vous pouvez télécharger le fichier DXF ci-dessous:

Si vous n’avez pas de table à plat de découpe, vous pouvez toujours réaliser la procédure manuellement.

1. Coupez la feuille à 21 cm x 29,7 cm (format A4)
2. Alignez la feuille de papier sur la visière et marquez où le papier touche les quatre onglets T.
3. En utilisant ces marques comme guide, percez quatre trous dans la feuille de plastique.

Les préoccupations de sécurité
1. Porter des gants en vinyle et un masque facial lors de la fabrication et de la manipulation des composants du masque facial.
2. Limitez aux maximum de toucher le bouclier.
3. Vaporisez le bouclier avec une solution d’eau de Javel pour le désinfecter.

Distribution
Détachez l’écran transparent de la visière pour aplatir l’écran pour le transport.

Trouver ceux qui ont besoin de boucliers
De nombreuses organisations affichent leur besoin immédiat d’EPI sur des sites Web et indiquent spécifiquement quels EPI sont nécessaires. Ils acceptent les lunettes de protection usagées, les masques en tissu et demandent au public des écrans faciaux. Une simple recherche en ligne vous aidera à cibler les organisations qui demandent spécifiquement des écrans faciaux. Invitez des professionnels de la santé dans vos équipes pour permettre le réseautage, évaluer les besoins et vous aider à naviguer dans le monde des soins de santé.

En raison de l’ampleur de COVID-19 pour les organisations et les professionnels de la santé, le gouvernement centralise la façon de faire des dons sur les pages de médias sociaux et fournissent des adresses e-mail sur la façon de faire un don. Certains sites Web déclarent qu’ils vérifieront l’utilisation de l’EPI au fur et à mesure de leur entrée. Nous ne pensons pas qu’il soit nécessaire de contacter spécifiquement les bureaux d’achat, et il est plus important de rechercher où faire un don.

Comme toujours, nous recommandons aux gens de faire preuve de bon jugement et de prudence lorsqu’ils essaient de travailler avec des réponses complexes et rapides à une crise. Nous espérons que ce guide vous aura été utile . Prenez soin de vous durant cette pandémie.

Ce guide a été fait à partir d’une étude de l’université de Colombia à NYC.