4 dingen die de COVID-19-crisis ons vertelt over 3D-printen

[Afbeelding tegoed:Prusa Research]

De 3D-printindustrie maakt buitengewone tijden door, omdat ze noodhulp biedt om de wereldwijde crisis als gevolg van de Coronavirus-pandemie het hoofd te bieden.

Deze crisis onthult echter niet alleen de manieren waarop 3D-printen kan helpen, maar ook de belangrijkste dingen die we leren over de 3D-printindustrie.

1. 3D printen kan worden gebruikt als technologie voor volumeproductie 

Een van de belangrijkste dingen die de aanhoudende crisis heeft aangetoond over 3D-printen, is dat het inderdaad kan worden gebruikt in volumeproductie.

Terwijl ziekenhuizen en bedrijven over de hele wereld worstelen met verstoringen van de toeleveringsketen, is 3D-printen een waardevolle hulpbron geworden voor de noodproductie van onderdelen in nood.

Tot nu toe wordt de technologie gebruikt om medische componenten te produceren, zoals ventilatorventielen, veiligheidsbrillen en gezichtsbeschermers, en industriële goederen zoals reserveonderdelen en matrijzen.

Wat hartverwarmend is aan deze toepassingen is niet alleen de samenwerkingsgeest die de inspanningen stimuleert, maar ook het volume van sommige onderdelen die met 3D-printen worden geproduceerd.

Formlabs gebruikt bijvoorbeeld nu zijn meer dan 250 interne 3D-printers om tot 150.000 COVID-19-testswabs - apparaten die worden gebruikt om monsters te verzamelen voor COVID-19-tests - per dag te produceren .

Dit voorbeeld laat zien dat 3D-printen niet alleen geschikt is voor kleine productievolumes. Technologieën als stereolithografie en Powder Bed Fusion zijn in staat om in relatief korte tijd duizenden 3D-geprinte onderdelen te produceren.

Het is nog een andere indicator van de overgang van 3D-printen naar een productieoplossing die zijn levensvatbaarheid voor meer toepassingen zal blijven bewijzen naarmate de industrie vooruitgaat.

2. Volledig overschakelen op AM-productie is geen wondermiddel

Hoewel we enthousiast zijn over de kansen die 3D-printen de productiesector biedt, is het vermeldenswaard dat het geen oplossing is die alle andere productietechnologieën zal vervangen.

Als we bijvoorbeeld medische apparatuur nemen, zou het onmogelijk zijn om de technologie te gebruiken voor alle verschillende soorten medische apparatuur waar momenteel vraag naar is. Sommige hebben betrekking op complexe apparaten die een combinatie van traditionele technologieën en expertise vereisen om succesvol te worden vervaardigd.

Bovendien roept het gebruik van 3D-printen voor bepaalde medische toepassingen zorgen op over de biocompatibiliteit en het vermogen om de onderdelen te steriliseren. Het proces van het steriliseren van onderdelen gaat gepaard met hoge temperaturen en drukken, die niet veel 3D-printmaterialen kunnen weerstaan.

Ook voor medische omgevingen moeten 3D-printmaterialen voor medische toepassingen worden ontwikkeld. Daarom is het bij het ontwikkelen van 3D-geprinte producten ook van cruciaal belang om samen te werken met gezondheidsfunctionarissen om ervoor te zorgen dat de materialen en het proces die worden gebruikt om de artikelen te produceren geschikt zijn voor medisch gebruik.

Met traditionele toeleveringsketens die worden verstoord ,,3D-printen kan een geschikte noodmaatregel zijn voor sommige onderdelen die momenteel moeilijk te verkrijgen zijn. Dit betekent echter niet dat 3D-printen de traditionele technologieën zal vervangen die worden gebruikt om die onderdelen te vervaardigen.

Terwijl traditionele processen nog steeds ideaal zijn voor toepassingen met grote volumes, is het opwindend om te zien hoe 3D-printen zijn plaats inneemt als een zeer flexibele, on-demand productie-oplossing.

3. Standaardisatie en certificering zijn belangrijke uitdagingen bij het adopteren van 3D-printen

Een andere les die we leren is dat een gebrek aan standaarden het extreem moeilijk maakt om 3D-printen toe te passen, vooral in de gezondheidszorg.

Met zoveel bedrijven en 3D-printenthousiastelingen over de hele wereld die hun steun bieden , er zijn nog veel uitdagingen die moeten worden aangepakt.

Hoe selecteren we het juiste materiaal voor het juiste product als er weinig materiaalrichtlijnen zijn? Hoe kunnen kwaliteitscontrole en standaard operationele procedures worden afgedwongen in noodsituaties? Hoe kunnen we certificeringsprocessen versnellen?

Dit zijn slechts enkele van de vragen die beantwoord moeten worden als 3D-printen een deel van de oplossing moet zijn.

Tot nu toe veel inspanningen zijn geleverd om deze uitdagingen het hoofd te bieden. Zo bieden de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) en ASTM, een internationale normalisatieorganisatie, gratis middelen aan voor het 3D-printen van medische apparaten en producten tijdens de COVID-19-pandemie.

Bovendien hebben de FDA, het Department of Veterans Affairs (VA), de Amerikaanse National Institutes of Health (NIH) en America Makes een publiek-private samenwerking op het gebied van COVID-19 gevormd om kennis te delen en verbinding te maken zorgorganisaties met 3D-printserviceproviders. Ze hebben ook de NIH 3D Print Exchange geleverd, een verzameling 3D-modelontwerpen die zijn beoordeeld voor klinisch gebruik.

Hoewel deze inspanningen zeer bemoedigend zijn, moeten we de ontwikkeling van normen en certificeringsprocedures.

Samenwerking en partnerschappen in de industrie zijn krachtige mechanismen geweest in additive manufacturing, en de ontwikkeling van normen is daarop geen uitzondering.

Daarom is er nu een kans om de samenwerking te versnellen om de noodzakelijke 3D-printstandaarden te ontwikkelen. Dit zal niet alleen helpen bij de inspanningen tegen de pandemie, maar zal ook bijdragen aan de groei van de industrie.

4. Het gebruik van 3D-printontwerpen voor medische producten onthult IP-uitdagingen 

De uitdagingen als gevolg van de COVID-19-pandemie hebben ook problemen met betrekking tot octrooi- en IE-wetgeving aan het licht gebracht.

3D-printen speelt een waardevolle rol bij de productie van essentiële medische apparatuur. Het is echter mogelijk dat partijen die geïnteresseerd zijn in het 3D-printen van dergelijke medische producten zich de verschillende juridische risico's niet realiseren.

Hoewel veel 3D-geprinte producten patentvrij zijn, zijn andere reproducties van reeds beschermde en in massa geproduceerde producten die schaars zijn.

Dus hoe pakken we 3D aan IP-bescherming printen, zeker tijdens deze crisis?

Voor octrooihoudende bedrijven is een manier om een ​​evenwicht te vinden tussen het beschermen van IE en het bieden van ondersteuning, het verlenen van tijdelijke en/of doelgebonden licenties, uitsluitend met als doel het leveren van duidelijk gedefinieerde producten om de huidige crisis. Dergelijke licenties moeten ook duidelijk de productaansprakelijkheid regelen, evenals wat er moet worden gedaan met niet-wegwerpproducten zodra de crisis voorbij is.

Als IE-rechten betrekking hebben op het eindproduct en niet op het ontwerpbestand, het is cruciaal om te definiëren hoe het ontwerp kan worden gebruikt en gedeeld.

Uiteindelijk, zoals de huidige situatie aantoont, moeten eigenaren van intellectueel eigendom en degenen die betrokken zijn bij 3D-printen zich bewust zijn van de manier waarop IP wordt gecreëerd, beschermd en kan worden geschonden.

Geleerde lessen 

De 3D-printindustrie transformeert snel en er komt nog veel meer op het gebied van evolutie.

Als de huidige crisis ons één ding over 3D-printen heeft laten zien, dan is het dit:vandaag hebben we een veel realistischer perspectief op 3D-printtechnologie dan ooit tevoren.

Met 3D-printen terug in de media-aandacht, is het deze keer geen kwestie van consumentenhype. Tegenwoordig wordt 3D-printen in reguliere kringen erkend als een levensvatbare productietechnologie. Dit zal meer organisaties in staat stellen hun adoptie van de technologie te heroverwegen en een echt diepgaande impact te hebben op zowel bedrijven als de samenleving.