Formlabs ESD防静电材料用于新一代氧气追踪的内部3D打印

在被诊断为艾森门格综合征(心脏和肺部血流不规则)导致严重肺动脉高压(PH)后，沙维尼-费尔南多（Shavini Fernando）知道自己必须找到一种方法来监控她的血氧水平。在寻找解决方案的过程中，她亲身经历了多种医疗紧急情况，包括由于氧气水平急剧下降导致的心脏骤停，需要进行心肺复苏来恢复她的心脏。

费尔南多在漫长而不确定的旅程中发明了 OxiWear，这是一种可佩戴在耳朵上的生命体征监测和紧急报警配件，佩戴舒适。其他血氧饱和度（SpO2）监测仪只能在用户静止时提供单一读数，而 OxiWear 设备则不同，它能全天候提供持续监测。费尔南多的发明可以监测 30 多种严重影响血氧饱和度的疾病，帮助病人恢复正常生活。
 

在这篇文章中，我们将与公司创始人沙维尼-费尔南多（Shavini Fernando）一起探讨她是如何打造这款创新设备的，她为什么要使用多种三3D打印材料，以及 OxiWear 的下一步计划。

连续氧气跟踪
 

OxiWear 是一款耳戴式氧气追踪器，是同类产品中第一个提供连续血氧饱和度和生命体征监测的产品。该设备紧贴用户耳朵上部，可跟踪生命体征，不会造成干扰或不适。费尔南多说，她的目标是 "让设备更小，更时尚。我不希望它看起来像一个医疗设备，而是一个我愿意佩戴的东西"。

在引擎盖下，OxiWear 设备拥有强大的功能。该设备与一个移动应用程序配对，提供实时监测，允许用户跟踪自己的进展，并在生命体征低于特定阈值时设置警报。费尔南多告诉我们："在COVID之前，我们很难让人们相信他们需要持续的氧气跟踪。然而，经过几年的发展，公众健康和呼吸系统症状已成为人们最关心的问题，现在这些用例已变得显而易见。

尽管刚刚进入市场，但 OxiWear 已经获得了一个享有盛誉且极具竞争力的合作伙伴的支持。参加在珠穆朗玛峰举行的世界最高障碍赛（OCR）和高海拔OCR的运动员需要监测他们的氧气水平以确保安全，但同时该设备又不能对参赛者造成干扰。该公司之所以选择与 OxiWear 合作，是因为他们希望检测和预防威胁生命的病症，如高海拔肺水肿（HAPE）、高海拔脑水肿（HACE）和高原反应，所有这些病症都是由缺氧或身体组织中氧饱和度低引起的。

Dave Pickles，"世界最高海拔定向越野赛 "和 "海拔定向越野赛 "联合创始人：“我们对新的合作关系感到高兴和激动。我们热切希望开始测试OxiWear产品，并相信它将有助于以有力、有效和有质量保证的方式作出贡献。我们可以清楚地看到可转让技术，它将有助于在我们工作的偏远和恶劣环境中收集数据。”

零件原型和创建 ESD 树脂夹具
 

在这里，多个原型打印在一个构建平台上
 

与许多硬件初创公司一样，原型设计和制造成本是费尔南多开发 OxiWear 的巨大障碍。团队最终使用一台 Form 3B 不仅制作了设备原型，还制作了使用 Formlabs ESD 树脂打印的静电消散夹具。

费尔南多告诉我们："作为一家刚刚起步的新公司，内部3D打印对我们来说意义重大，它大大降低了开发生命周期内的成本，使我们能够同时测试多个原型设计。在3D打印之前，我们每次外包一个原型，大约需要200美元。在 Form 3B 上打印每个设备只需几分钱"。

Formlabs打印机用途广泛，单台打印机可打印30 余种材料，确保用户拥有适合其应用的完美材料。OxiWear 在制作原型和生产设备时使用了三种不同的材料：

弹性 50A 树脂：Formlabs提供的最柔软的工程树脂，这种硬度为50A的材料适用于通常使用硅胶制作的原型零件。选择弹性 50A 树脂制作的零件可以弯曲、拉伸、压缩、反复循环而不会撕裂，并能迅速恢复到原来的形状。这就是 OxiWear 使用 Elastic 50A 树脂制作软耳模具原型的原因，以确保它们具有适合用户耳朵的完美形状。

Grey Pro 树脂 ：灰色 Pro 树脂精度高、伸长率适中、不易变形，是一种适用于各种工程应用的多功能材料。它的深灰色外观使其成为外观原型的最佳选择。OxiWear 使用灰色 Pro 树脂制作了 OxiWear 设备的硬质手提箱原型。

ESD 树脂：使用 ESD 树脂制作原型并验证电子产品生产工作流程，打印防静电部件以防止灰尘和粉末，并制作外壳以保护敏感电子产品免受静电放电的影响。OxiWear 使用 ESD 树脂创建定制制造夹具。

产品充电盒的原型设计非常重要，它可以确定充电端口的位置，并确保听筒完美贴合。听筒的任何改动都意味着充电盒也必须进行调整，这就像 3D 打印一个新的充电盒一样简单。在制作充电盒时，费尔南多开玩笑说，由于她打印了大量的原型和零件，"我的房子就像一个小工厂"。一旦团队对外壳感到满意，他们就将文件通过注塑成型进行批量生产。

在对设备进行评估时，制造过程中出现了一个新问题，即内部电路板短路。费尔南多求助于ESD Resin（防静电树脂），为她在韩国的制造合作伙伴制作了一系列定制夹具和模型。新的夹具通过静电消散防止了电路板的损坏，而静电消散是 ESD 树脂的一项关键特性。

电气工程师 George Beckstein 是 OxiWear 的首席技术官，负责监督 OxiWear 向大批量生产的过渡。为了减少生产过程中的产量损失，他选择了ESD树脂来定制合适的夹具。

"由于我们的零件尺寸较小，因此很难制造。如果我们的主板因静电放电冲击而损坏，就会浪费 30 至 40 美元的材料。我找不到任何提供这种材料的打印服务，但Formlabs能提供这种材料就再好不过了，"

——Beckstein
 

耳朵上的氧气监测

OxiWear今年将在美国推出其用于运动跟踪的设备，未来计划获得FDA批准用于医疗用途。费尔南多告诉我们，她对公司的最终目标是“让每个人都穿OxiWear。该设备有潜力为养老院、运动员甚至婴儿等大量观众提供服务。