Prototyper, design & exempel på mun- och andningsskydd

En diskussionstråd (“topic”) avsedd för att visa och diskutera munskydd och andningsskydd som någon har eller håller på att prototypa. Kom ihåg att “öppna” lösningar som får kopieras och tillverkas av vem som helst är av störst intresse.

Internationella initiativ

En ganska lång lista på olika varianter:

Svenska initiativ, prototyper och experiment

Se olika inlägg nedan. (Sammanfattande länklista får gärna infogas här av frivillig)

Varning

Vetenskaplig publikation som pekar ut vanliga brister i hemmagjorda munskydd et https://www.researchgate.net/publication/258525804_Testing_the_Efficacy_of_Homemade_Masks_Would_They_Protect_in_an_Influenza_Pandemic#pf7

Någon som vethur lämpliga HEPA filter till typ dammsugare m.m. är?
Deras filtreringsförmåga borde vara mer än tillräcklig men det kanske är något klurigt med dem. Vattenresistens tex är ju lite oklart.

Länkar till två olika 3dprintade masker:
1)


Det verkar vara denna mask de printar: https://copper3d.com/hackthepandemic/

Kreativa lösningar kan ibland behövas, åtminstone på de ställen i värden (och landet?) där logistiken att få fram certifierade traditionella andningsskydd inte fungerar. Fortsätt gärna leta fram favoritexempel och redigera länklistan i översta inlägget i denna tråd (det är et “wiki”-inlägg)…

Bifogar bilder som lite inspiration från kommersiella lösningar till de som vill klura kring öppna lösningar det är en halvmask från svenska “Sundström”. https://www.srsafety.se/ Region Östergötland har köpt in några för test, de skyddar bäraren, (men bärarens utandningsluft går ut ofiltrerad, se resonemang om det ).
Notera att de även har varianter med batteridrivet fläktpaket som bärs på ryggen.konkurrenten 3M har liknande lösningar, se 1 & 2.

I en svensk kontext om man av någon anledning inte skulle kunna köpa andningsskydd så kan man exempelvis börja designa öppna lösningar så att de kan använda befintliga filter t.ex. Sundströms som syns på bilderna nedan. De kanske går att hitta hos arbetare/industri om de skulle ta slut i handeln.

Skulle man sedan behöva tillverka egna filter så verkar dammsugarpåsar kunna vara en kandidat enligt nedanstående från https://stanfordmedicine.app.box.com/v/covid19-PPE-1-1
[Úppdatering 29/3: se länken till materialtipset från @henla464 nedan som kan vara ännu intressantare]

Precis som i Sundström-varianten så bör man sannolikt försöka maximera filterytan genom att vecka dammsugarpåsen. Större yta = lägre andningsmotstånd. Det vore kanske smart att hålla samma yttermått på filterdosa som Sundströms då kan man välja fabrikstillverkat eller hemgjort beroende på tillgång. Eller kanske använda fabrikstillverkat på inandningsluft och hemgjort på utandningsluft, eller tvärtom, beroende på vem/vad som behöver skyddas mest i den aktuella situationen.

Jag gissar att makers skulle kunna designa en relativt lätt-tillverkad design med fläktpaket (batteri + begagnade datorfläktar i standardstorlek?) och något i stil med detta eller detta. Kunde man designa ett aggregat med option att filtrera även utandningsluften så skulle det kunna användas i fler sorters vårdsituationer än annars. Behovet av dessa i Sverige är nog begränsat än så länge och certifierade kommersiella enheter går ju att köpa. I vissa länder och för en del privatpersoner kan det dock sannolikt vara intressant.


Jag hittade en 3D-printad mask med lösa filter, jag vet inte om filterinsatsen går att köpa i Sverige/Europa men det kanske går att anpassa? https://www.billingsclinic.com/foundation/

Hittade den här artikeln som föreslår ett material för masker:

https://products.halyardhealth.com.au/surgical-solutions/sterilization-solutions/halyard-h600-sequential-sterilization-wrap.html

1 Like

Jag testade att 3dprinta denna:

1 Like

N95/ffp2/ffp3 maskerna har ju en ventil för utluften för att göra det enklare att andas. Det borde gå att göra en design där man återanvänder ventiler från använda masker. Man skulle kunna limma fast dem. (designa masker i 3d är bortom min förmåga dock)


(baksidan av ventilen från den mask jag har hemma har storleken 38mm x 44mm)

Här är en design utan 3d skrivare… Tätningen och lösningen för utandningsventil tycker jag var intresserant… https://youtu.be/QODJN3UHluA

btw, jag hittar inte hur man kan ändra i första wiki inlägget, någon som kan får gärna lägga in länkarna där.

Här kommer en variant av 3d printat skydd över mun och näsa som kan hålla ett filter eller en ventil. Svårt med tillverkningstiderna i dom enkla skrivarna. En ultimaker 2 med 0.6 mm munstycke så tar denna 1,5 h per styck. Men kanske kan väcka lite tankar på design iaf.

Tankar på förbättringar

  • Gör konisk så den går att printa staplade i varandra med SLS / SLA teknik istället
  • Ändra framsida så att man kan fästa ventil på något smidigt sätt. Kanske skippa framsidan helt och trä över filter bara?
  • Testa ut infästningar för att spänna fast den
  • Förenkla geometri mot ansiktet som nu följer en generiskt ansikte väldigt nära

Parametrisk CAD modell i Onshape för den som vill labba själv: https://cad.onshape.com/documents/416167e5f27bd802b0afad6c/w/da6d95f8fab84f7f06e5b7cc/e/b6bb79c8b7d7eb6626bbf341

STL fil för mask med 0.7-0.8 mm väggtjocklek och 0.4 mm framsida:
Mask_v1 (1).stl (790.7 KB)

För den som vill ha ett ansikte att rita på i 3D så finns följande att tillgå från Onshapes öppna bibliotek av CAD-modeller.

Step-format: Human head - head.zip (2.3 MB)

Intressant lösning med vakuumformad mask i två lager ovanpå ett filter. Använder en 3d-printad dyna som form att pressa över. Kan tänka mig att den här ändå kan gå att tillverka rätt snabbt om man löser passform, täthet och hur man tar på sig den.

Ritningar och designerns tankar finns på https://www.thingiverse.com/thing:4234487

1 Like

Nu är en intressant reservplan för att minska FFP3-andningsskydds-åtgågngen aktiverad i Region Östergötland. TIKI-masker:

Videon ger en riktigt bra genomgång av funktionen och hur/var regionen tänkt använda dem. Även en hel del av konstruktionen syns.

Kan man göra en DiY-variant av detta med t.ex dator-fläkt (eller annan vanligt förekommande fläkt) och andra lättåtkomliga prylar så kan man sannolikt hjälpa ställen i världen som inte har möjlighet att köpa in dessa från https://www.tikisafety.se/.

Lite inspiration till maker-mask Man skulle kunna designa 3D-printad variant. Smart med keps som fäste, särskilt om man kan byta/tvätta kepsen.

https://www.jspsafety.com/link/en/respiratory-protection/powercap-powered-air-respirator/powercap-powered-air-units/powercap-reg-active-trade-ip-8hr-multi-plug-black/cae602-941-100/p/?parm=CAT1JSP&prdcod=CAE602-941-100

https://www.p-lindberg.se/klader/skyddsutrustning/skyddsmasker/detaljer/bumpcap-med-friskluftsmask

Uppdatering 2020-04-11: Bild på annan variant från JSP i ny teknik:


https://www.jspsafety.com/link/en/respiratory-protection/c/

Denna film visar hur man jobbar vården med COVID-19 och varför masker som visar ansiktet och går att prata/kommunicera bra igenom är att föredra i vård och omsorg.

Ericsson i Linköping kan nog ha en drös med mobilbatterier. Iaf för några år sedan brukade de köpa in mobiltelefoner för testning och tog då ur batterierna och la på hyllan.

Nedanstående länk är inte ett filtrerande andningsskydd som funkar i vård och omsorg, utan tänkt för att minska smittspridning bland allmänheten i USA, den inkluderar avklädningsrutin med handtvätt etc. Lite extra intressant efter som det kommer från amerikanska CDC:

Som sagt inget som rekommenderats från svensk sida i dagsläget, men kanske intressant omvärldsspaning.

Nu finns resultaten också från helgens hackthecrisis med över 7000 deltarare och 500 förslag listade på https://www.guaana.com/challenges/PAScgtXfAYDsaqjtp/results/xCbNonN5QBdY5jNNc

Ett av de som hamnat på tio i topp är ett modulärt 3D-printat andningsskydd (prototyp)
https://www.guaana.com/challenge/PAScgtXfAYDsaqjtp/results/xCbNonN5QBdY5jNNc/6sx9cJjtWJHiLvccB/main

Filmsnutt: https://cdn.filestackcontent.com/iBI3baImSpO8eVfVsYAC

Strax efter 7:16 i pressträffen https://youtu.be/pA0_ylMu1y0?t=436 tas Region Östergötlands olika reservalternativ av återanvändbara andningsskydd fram. Det är inte alla av dem som är jättecharmiga att använda eller möta som patient, så om man kunde designa en desinficerbar flergångslösning som upplevs som trevlig av både personal och patient så vore det bra.

Det vore bra om munnen syns mär man pratar. Ska man höra viskningar från patient eller använda stetoskop så vill man ha öron fria och en lösning som inte surrar av fläktljud vid stetoskoplyssnandet.

En lösning med öpen licens borde kunna uppmuntra vidareutveckling och pressa priset, samt möjliggöra för privatpersoner att bygga egna åt sig själva om de vill ha för olika ändamål även orelaterat till COVID-19.

Även utgående luft bör filtreras om man ska jobab i ett sammanhang där man vill minska risken för att personal smittar patient/boende, t.ex. i äldreboenden. Hur får vi fart på design av detta? Nationellt hack eller tävling? Annat förslag?

Från expert på Electrolux fick jag följande:

"Du hade en fråga om hur bra vårt dammsugarpåsmaterial filtrerar partiklar.

Materialet består av trelager plastfibrer, ett yttre lager som är lite grövre och mekaniskt starkare som fångar grövre partiklar och skyddar de två inre finare lagren som är mekaniskt svagare. De två inre lagren har mycket fina fibrer som stoppar största delen av alla små partiklar. Fibrerna är kontinuerliga vilket betyder att fibermattan är uppbyggd av mycket långa fibrer lagda som blandade långa trådar. Det är således inte små korta avklippta fibrer. Materialet är elektrostatiskt laddat vilket ökar dess förmåga att fånga partiklar som ofta är elektriskt laddade. Materialet filtrerar bort mellan 92 och 100% av partiklar i storleksintervallet 0.1µm och uppåt (1µm=1/1000 millimeter).

Regards

Gxxxxx Sxxxxx

Electrolux Filter AB


samt apropå om man kan värmeforma dammsugarpåsar (svar nej antagligen inte)

Electrolux Nygård tillverkar ju inte formade masker men vad jag vet tillverkas de formade maskerna med hjälp av gjutformar där värme appliceras. Detta kräver ett relativt styvt material för att den färdiga masken ska kunna hålla formen. Styvheten kan byggas upp med hjälp av olika lager nonwoven media. De fina fiberlagren (som ligger i mitten eller innerst) som filtrerar bort de flesta partiklarna bidrar inte med någon styvhet då det är mycket mjukt.

Vilka processparametrar som används vet jag inte men polypropen, som oftast används i de fina medialagren, har en formbeständighetstemperatur vid 50-60°C.

När det gäller tätheten hos en mask är detta något som testas när masken kvalificeras enligt en teststandard ex. EN149 eller NIOSH42 CFR84. Jag tror inte det är självklart att en formgjuten mask är tätare än en mask som har ett mjukare/lösare filtermedia. Det kan bero på ansiktsformen och hur hårt spännbanden sitter. Dessutom är det väldigt viktigt att vara renrakad då en stor del av tätheten försvinner om man har skäggstubb (ca 1/10 av ursprungsvärdet.

Det material som vi tillhandahåller är nog lite svårt att forma då jag tror att det är lite för mjukt."

1 Like

Full face snorkelmask

Denna full face snorkel mask har utvecklads i Nederländerna av mha bla TU Delft och Universiteit Twente. Många bolag hjälper till med (gratis) komponenter. Konceptet bygger på att alla komponenter ska kunna köpas i landet så att man är oberoende av leverantörskedjorna. Den kombinerar en full face snorkel/dykmask från som kan köpas i vanliga sportaffärer med luftpump och filter från svetsindustrin och lite 3D skrivna komponenter. Fullt steriliserbar. Den (kommer att) användas redan på 3 sjukhus på iva i Nederländerna. Designen är Open Source.

All info finns på:

2 Likes