創(chuàng)新應用｜清鋒時代3D打印如何解決口罩面部適配的痛點？

目前新冠病毒疫情在全球蔓延，有報道稱美國N95口罩已經漲價11倍，口罩行業(yè)的關注度在全球范圍內進一步攀升。除了“一罩難求”的物資短缺引發(fā)的企業(yè)跨界生產，對于口罩的防護效用、長期佩戴的舒適性等問題，也被推上熱點位置。

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影響口罩防護效果的關鍵性指標
作為個人防護用品，口罩最關鍵的兩個指標是“過濾效率”和“泄漏率”，分別代表口罩過濾材料對空氣中顆粒污染物的過濾能力以及口罩與面部的貼合程度。如果泄漏率高，則表示污染物可從口罩與面部之間的縫隙進入口罩內部，即使過濾效率再高也是枉然。

市面上絕大多數民用KN95口罩（同美國N95標準），依賴標準尺寸的頭部模型進行“泄漏率”測試。而人的真實臉型大小千差萬別，口罩佩戴時并不能有效貼合不同人的臉型，不僅影響防護效果，還會在臉部留下顯著壓痕。

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核心研發(fā)競爭力實現快速創(chuàng)新應用
針對口罩產品普遍存在的痛點問題，LuxCreo清鋒時代與專業(yè)從事口罩研發(fā)的中科隨能科技有限公司開展合作，成功研發(fā)了一款搭載3D彈性骨架龍骨的高性能防護口罩，與采用傳統(tǒng)支架的口罩相比，其在防護性、適配性以及舒適性等方面都有了顯著提升。

3D彈性龍骨支架實物

研發(fā)人員充分利用了極速LEAP™3D打印技術和高性能EM光固化彈性材料等核心技術，設計并生產出了這種柔軟且富有彈性的3D龍骨支架。從概念設計到成品誕生，僅用了48小時。該龍骨支架有以下幾個方面的優(yōu)勢和特點：
1)經由參數化設計生成三維點陣結構，保證支撐性的同時，與面部產生較大面積的緊密接觸與貼合，大幅降低了口罩產品的泄漏率，提升了防護效果；

3D彈性龍骨支架的設計示意

2)龍骨支架基于柔軟的EM材料，可以通過形狀變化，適配用戶不同臉型和尺寸，能夠匹配不同人群的高標準防護需求；

3D彈性龍骨支架的彈性展示

3)柔軟的龍骨支架降低了對面部的壓迫，有效解決了面部壓痕的問題，適合長時間佩戴；
4)EM彈性材料已通過ISO 10993-10:2010皮膚致敏性檢測（檢測報告由SGS出具），確保親膚安全。

3D彈性龍骨支架的打印過程

行業(yè)技術壁壘實現產品應用優(yōu)勢
為了驗證該3D彈性龍骨支架的技術優(yōu)越性，研發(fā)人員利用專業(yè)的TSI-8038口罩密合度測試儀對口罩整體的防護效果進行了評估。在真人實際佩戴情況下，不同測試者均獲得了滿分200+的密合度評分，且口罩的整體過濾效率（口罩內顆粒物的濃度/環(huán)境中顆粒物濃度）達到了99.9%以上，達到并超越了KN95的標準。經過反復測試，該款口罩具備較好的長時間佩戴舒適性。

搭載3D彈性龍骨支架的高性能口罩

（注：清鋒時代與中科隨能已聯合申請產品發(fā)明專利）

口罩佩戴效果示意

不僅得益于設計創(chuàng)新以及材料性能的應用優(yōu)勢，清鋒時代還將實現基于LEAP™技術的批量化生產，通過已建成的智能工廠，使產品能夠快速上市。這是產品設計方式的革新、生產方式的革命，依靠高速高效的3D打印工具，大大縮短產品迭代周期，實現一種新型的產品創(chuàng)新模式。

面對當下疫情的安全防護需求以及口罩習慣的未來增長趨勢，清鋒時代將與專業(yè)廠商開展密切合作，利用行業(yè)領先的3D打印技術，為個人防護產品的創(chuàng)新與落地貢獻一份力量。