so-boat s'engage contre le Covid et offre des visières de protection

par Gregory Duquesnoy

La solidarité des gens des mer - même quand on est bloqué à terre - n'est pas une notion abstraite pour so-boat. Nous avons décidé de fabriquer avec nos imprimantes 3D des visières de protection et les offrir aux personnes les plus exposées au Covid-19 et en ayant besoin : médecins, infirmiers, pharmaciens, commerçants... Voici la démarche que j'ai suivi, avec Eric et François, ainsi que les fichiers et informations pour pouvoir reproduire la démarche.

Au commencement : la sidération

Comme bon nombre de personnes, j'ai tout d'abord été pris de court par les mesures adoptées. Je n'était absolument pas préparé à cette situation exceptionnelle. J'ai tout d'abord accusé le coup et fait le nécessaire pour assurer la continuité et la sécurité de l'entreprise.

Puis, après cette phase de sidération, j'avais le sentiment qu'il nous serait compliqué de continuer à travailler normalement sans rien faire pour contribuer à lutter conte le Covid-19. Nous avons donc réfléchi avec Eric et François à la façon dont nous pouvions aider, en particulier les soignants et les personnes les plus exposées.

Puis l'envie d'aider... mais quoi faire ?

L'envie d'aider était donc très forte, mais je ne voulais pas partir dans tous les sens, et surtout pas proposer une aide qui risquait de créer davantage de problèmes...

Après avoir cherché sur les forums et pages Facebook de makers, j'ai identifié deux types de solutions : les visières de protection et les pièces de respirateurs. 

Toutefois, ne connaissant ni ne maîtrisant pas les impacts des résines "standard" dans le cadre d'un usage médical (en particulier lorsqu'elles sont en contact de l'oxygène) et ne pouvant utiliser des résines biocompatibles (tout simplement parce que je n'en avais pas en stock !), j'ai choisi de fabriquer des visières de protection. 

Équivalent d'environ une semaine de notre production de visières de protection

Quel modèle de visière et pourquoi ?

Nous sommes passionnés de bateau et de course au large, et nous avons la chance d'avoir un métier en lien avec notre passion. Nous sommes en veille sur les évolutions technologiques et, pour notre R&D, avons investi dans une imprimante 3D. Nous avons choisi une Formlabs Form 2, notamment pour sa précision et la qualité de ses productions.

Les imprimantes 3D SLA Formlabs Form 2 que nous avons réussi à mobiliser pour notre production de visières de protection.

Cependant, la plupart des visières proposées en open-source par des makers sont conçus pour des imprimantes 3D en dépôt de fil. Or cette technologie n'a pas les même contraintes que celles de la technologie utilisé par notre imprimante (la stéréolithographie ou SLA).

Je me suis donc inspirés de 2 initiatives pour chercher la solution à adapter à notre technologie :

  • celle de 3d4care.org avec sa visière Prusa, car la visière a été testée et validée sur le terrain, et qu'il y a des professionnels de la santé dans l'équipe du projet ;
  • celle de Monsieur Philippe Boichut, car il est parti du modèle Prusa pour l'améliorer et notamment raccourcir le temps de fabrication et diminuer la quantité de matière

J'ai fait tester chaque modèle pour, selon les retours, lancer en série la production de celle qui fonctionnait le mieux. Je suis donc partis sur la base du modèle de Monsieur Boichut pour 2 raisons :

  • les premiers utilisateurs ont remontés que les branches sont plus confortables car plus longues ;
  • cette version est plus rapide à produire et plus économe en matière.

Suite aux premières productions et aux retours terrain, j'ai apporté les modifications suivantes : 

  • épaissir les branches, qui étaient trop fragiles selon les résines utilisées et pouvaient se casser lors des manipulations ;
  • ajouter des aérations sur la partie en contact avec le front, pour plus de confort ;

Puis j'ai adapté le modèles aux contraintes liées à la Form 2 : le volume d'impression et la résine utilisée. Ainsi j'ai redimensionné le modèle pour qu'il exploite au mieux le volume utile tout en restant confortable. Suite au changement de dimensions, j'ai aussi positionné les ergots de fixation de la feuille plastique de façon à ce qu'ils correspondent "en standard" aux dimensions d'une perforatrice 4 trous, afin de faciliter la production mais aussi le changement des feuilles. Le résultat est là :

Visière de protection validée après plusieurs essais, en arrière plan

Notre solution et comment la reproduire ?

Après s'être renseigné sur les solutions contre le covid-19 que propose Formlabs, le fabricant de l'imprimante, et après avoir bien lu ses recommandations et particulièrement sur la sélection des matériaux, j'ai choisi la résine Draft.

Son gros avantage est de pouvoir sortir rapidement les pièces. La visière est annoncée en 49 minutes, mais elle met réellement entre 35 et 40 minutes à être produite. En plus notre modèle est particulièrement économe en résine : 16,77 mL, soit vraiment peu !

Nous l'avons notamment optimisé pour que la visière puisse être directement imprimée sur la plateforme de fabrication, sans aucun support. Cela permet d'économiser de la résine et de gagner du temps en post-traitement pour, au final, pouvoir produire plus de pièces.

Le fichier .STL est disponible en cliquant ici.

Cependant un point de vigilance : je ne sais pas pourquoi, mais quand j'importe le fichier STL dans le logiciel Preform, je dois faire x10 dans les dimensions pour que ça soit bon. C'est à dire que les dimensions de la visière dans Preform sont :

  • X = 141,46 mm ;
  • Y = 136,57 mm ;
  • Z = 16,88 mm.

Pour faciliter le travail de ceux qui aimerait reproduire la visière sur leur Form 2, le fichier .form est disponible en cliquant ici

Dans ce fichier, il y a 8 fois la visière, mais orientée différemment et déplacée sur le support. Je charge chaque modèle dans l'imprimante et change à chaque impression pour optimiser l'usure du bac (= ne pas imprimer toujours au même endroit).

NB : Évidemment, nous sommes contents de proposer nos fichiers en libre téléchargement, tant qu'il n'y a pas d'usage commercial qui en est fait. Nous avons passé du temps à mettre au point le fichier et le process, et nous offrons nous-même nos productions !

Une fois la visière imprimée, je la rince en 8 minutes plutôt que 10, pour économiser un peu l'IPA, car la résine Draft est plutôt très salissante lorsqu'on nettoie les pièces. Je la cuis ensuite en 5 minutes avec le "heater off".

Bac de rinçage après quelques rinçage de visières de protection fabriquée en résine Draft de chez Formlabs

Les astuces de montage

Afin de respecter les préconisations de Formlabs, j'ajoute sur la partie en contact avec le front une bande de sparadrap pour éviter le contact avec la peau, ce qui améliore également le confort (c'est aussi un retour d'utilisateurs).

Les bandes font 20 cm de long et 2,5 cm de large. Je coupe en deux la bande de 5 cm (lorsqu'il n'y en a pas de 2,5 cm). L'avantage des bandes de 2,5 cm de large est qu'elles vont plus vite à monter puisqu'elles sont presque à la bonne largeur et qu'il est plus facile de les détacher de leur support.

Bande adhésive de type Hypafix (r) pour visière de protection

La feuille plastique est une feuille trouvée chez la plupart des revendeurs de fournitures de bureau, percée avec une perforatrice à 4 trous. Dans son article, Monsieur Boichut explique les résultats de ses essais des différents films transparents :

  • le Polycarbonate est selon lui la meilleure matière : la plus transparente, résistante aux chocs, rayures et agents chimiques ;
  • le PETG arrive ensuite, aussi transparent mais moins solide ;
  • les films de rétroprojecteurs sont acceptables, bien que plus fins et moins transparents ;
  • et en dernier les films PVC, car ils sont les moins transparents et déforment la vision, pouvant provoquer des gênes chez certains personnes après une utilisation prolongée. Cependant, comme il le précise lui-même : "on fait avec ce que l'on a !".

Et pour assurer un bon maintien sur la tête de la visière, j'utilise soit :

  • une bande élastique servant à faire des ceintures de vêtements ;
  • ou alors un élastique de bureau de 20 cm de long x 1,5mm.

Je pensais d'ailleurs que les élastiques larges auraient été plus adaptés, mais à l'usage, ils serrent trop et ne sont donc pas pratiques à utiliser. La meilleure solution reste encore les élastiques "classique" d'environ 1mm d'épaisseur. 

Qui les utilise ?

La production s'élève à une centaine de visières par semaine. Les premières sont déjà utilisées - entre autre - par :

  • des médecins généralistes ;
  • un service de réanimation covid d'un hôpital ;
  • un service de gériatrie dans une clinique ;
  • un service cardiologie d'un hôpital ;
  • des commerces : pharmacie, boulangerie, supérette,...  
  • Harmonie Nature à Lambersart, comme le montre la photo ci-dessous :

    Harmonie Nature à Lambersart utilise nos visières de protection

Remerciements

Je tiens particulièrement à adresser mes remerciements les plus chaleureux et les plus sincères à :

  • Florian Taverniez, des Polynautes, qui a réalisé volontairement et gracieusement les modifications sur la modélisation du fichier 3D de la visière ;
  • Sébastien Desurmont, de chez Skyazur. Seb fait partie de ma commission CJD. Il m'a gentiment dépanné (encore une fois !) en résine et en IPA. De plus, Seb m'a mis à disposition son imprimante pour que nous puissions sortir encore plus de pièces (son atelier est fermé à cause du confinement et son imprimante s'ennuyait toute seule !).
  • Noémie Lenancker, de chez Télaé Design. Noémie fait aussi parti de ma commission CJD. Elle m'a fournit au pied levé en feuilles plastique et en bande élastique.
  • Formlabs, qui m'a autorisé à réinstaller notre première imprimante qui été "capricieuse" et qui devait repartir en maintenance. Mais les mesures de confinement n'ont pas permis de faire passer le transporteur pour la retirer. Du coup j'ai demandé s'ils acceptaient que je la remette en route en attendant de pouvoir la renvoyer, et ils ont accepté.
  • La pharmacie Cambier, à Wambrechies, qui m'offre gentiment le sparadrap nécessaire à la production de nos visières, et qui a contribué aux premiers essais.
  • Essity, et plus particulièrement Émilie Mercier, qui m'a fourni de l'Hypafix. Il permet d'augmenter le confort et évite le contact direct de la résine sur la peau.
  • Carrefour City de Wambrechies, qui m'a fourni de l'essui-tout et quelques "victuailles".
  • Un distributeur local de solvants a accepté de me fournir en IPA pour permettre de ne pas bloquer la production. En effet, la résine Draft est très "salissante" pour l'IPA lorsque nous rinçons les pièces. Avec les 3 imprimantes, cela revient à consommer un peu plus de 6L par jour. Or, en cette période particulière, l'IPA est très dure à trouver car il sert en partie à fabriquer du gel hydroalcoolique. 
  • les écoles Louis Leroy et Jules Ferry de Wambrechies, qui m'ont fournis aussi les feuilles plastiques qu'il leur restait, et qui m'ont prêté leur perforatrice à 4 trous.
  • Nos voisins de la Brasserie Tandem, Aymeric et Pierre-André, qui m'ont fourni quelques leurs cartons, qui sont particulièrement adaptés aux dimensions des visières. En plus ils m'ont fourni quelques bières, que je mets en cadeau pour les soignants, pour leur donner du baume au coeur ! 
  • Et évidemment mon épouse qui m'aide en assemblant à ses heures perdues des visières !

Mise en garde et précautions d'usage 

Nous ne sommes pas un établissement répondant à des normes sanitaires particulières. Notre métier est avant tout de concevoir des maquettes de bateau, en papier et en résine.

Nous avons développé ce produit dans un contexte d'urgence et dans une démarche de solidarité pour répondre aux besoins de protection de personnes exposées au Coronavirus.

Notre visière est un dispositif de protection contre les projections de type gouttelettes. Il est nécessaire de l'utiliser en complément des protections d'usage. Il ne s'agit en aucun cas d'un produit de santé réglementé. De ce fait, il ne porte pas de marquage CE au titre de la réglementation. 

Une désinfection selon les procédures usuelles en milieu médical est fortement recommandée. Compte tenu de l'ensemble de ces éléments d'information, notre société ne pourrait être tenu responsable d'une quelconque conséquence liée à l'usage de ses visières, qui se fait sous l'entière responsabilité de son utilisateur.

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