Fabriquez vos propres respirateurs imprimés en 3D – étape par étape

La pandémie de COVID 19 a appelé à des actions strictes et chaque nation a fait ce qui était le mieux pour son peuple. Au milieu de toutes les recherches et tests importants, le port d’un équipement de protection afin de rester à l’écart de ce virus infectieux est rapidement devenu la nouvelle norme.

Du personnel de santé aux personnes en général, tout le monde a commencé à porter ces masques et respirateurs pour se protéger pendant cette crise. Et, la tendance continue toujours.

Par conséquent, il devient plus important que jamais de se renseigner sur les respirateurs imprimés en 3D. La demande et l’offre ne fonctionnant pas de manière synchronisée, on peut à tout moment se retrouver sans beaucoup d’autres options que d’en créer une pour soi.

De nombreuses entreprises soutiennent les travailleurs de première ligne en remplaçant les fournitures qui manquent souvent de demande supplémentaire. Grâce aux imprimantes 3D, il devient possible de créer ces masques et respirateurs en moins de temps. On peut même personnaliser ces outils de prévention pour répondre aux besoins.

Voyons comment vous pouvez également créer des respirateurs imprimés en 3D à la maison. Mais avant d’aller de l’avant avec le guide, ayons une perception claire de ce qu’est exactement un respirateur.

Qu’est-ce qu’un respirateur ?

Beaucoup confondent cet équipement avec les masques faciaux habituels. Cependant, ce n’est pas vrai. Il existe certaines différences de conception ainsi que la résistance de sécurité supplémentaire qu’ils offrent par rapport aux masques.

Les respirateurs sont conçus avec une coque dure utilisant le milieu de filtration classé par l’industrie. De ce fait, ces appareils sont capables d’éliminer les particules nocives dispersées dans l’air. En utilisant une combinaison d’un ou plusieurs filtres, les respirateurs créent un joint de sécurité au visage. Par conséquent, permettant des normes de sécurité plus élevées aux utilisateurs.

N’oubliez pas que les respirateurs imprimés en 3D offrent une sécurité et sont similaires à ceux disponibles dans le commerce en termes d’apparence, mais ce ne sont pas les mêmes.

Il n’est pas sage de les utiliser en remplacement des respirateurs certifiés tels que KN95, N95, etc. En effet, les respirateurs disponibles dans le commerce sont certifiés et doivent passer des tests réglementaires approfondis. Ainsi, ceux-ci sont préférés aux homologues imprimés en 3D.

Mais en cas de pénurie, les connaissances nécessaires pour créer l’appareil par vous-même seront certainement très rentables. Alors, commençons déjà !

Comment créer des respirateurs imprimés en 3D ?

Pas étonnant que beaucoup de gens recherchent les mêmes conseils. Avec une demande croissante, les compétences pour vous aider vous-même sont utiles en cas de besoin. Voici donc ce que vous pouvez faire lorsque vous ne trouvez pas de respirateurs sur le marché.

Choisissez la conception approuvée de qualité

Il existe quelques modèles approuvés disponibles autour. Cependant, deux de ces respirateurs sont non seulement faciles à créer, mais nécessitent également du matériel facilement disponible pour l’impression.

L’un est le masque Montana conçu par Makethemasks. Et un autre vient de l’Université Rowan, connu sous le nom de Rowan Mask. De plus, ces conceptions sont très confortables à porter et avec une conception de coque simple et s’adaptent facilement à différentes structures de visage. Sans oublier qu’ils utilisent également une large gamme de supports filtrants.

Obtenez le matériel nécessaire

Les respirateurs, contrairement aux masques faciaux typiques, se composent de quatre parties différentes : la coque du respirateur, le cadre du filtre, le matériau du filtre et le cerclage. De plus, il existe quelques modèles de respirateurs qui intègrent également un joint flexible. Par conséquent, ceux-ci sont capables de fournir beaucoup plus de confort en plus d’une meilleure étanchéité au visage.

La coque du respirateur

Pour créer la coque du respirateur, vous pouvez utiliser du PLA. La coque étant la plus grande partie de la conception complète de l’assemblage du respirateur, elle nécessite des soins supplémentaires lors de l’impression.

Non seulement cela, il héberge également une géométrie de surface complexe. Par conséquent, le choix du filament PLA permet aux utilisateurs d’obtenir facilement une qualité d’impression décente. Dans le même temps, avec le point de fusion du PLA plus bas que celui des autres polymères, les utilisateurs peuvent également réchauffer la coque en utilisant de l’eau chaude pour ajuster le design au visage.

Le cadre du filtre

Pour obtenir une cohérence dimensionnelle et un réglage entre la coque du respirateur et le cadre du filtre, il est conseillé d’imprimer ce dernier également en PLA.

Le matériau filtrant

Eh bien, si vous fabriquez votre respirateur à la maison, vous avez de nombreuses options à remplir pour le matériau filtrant. Par exemple, cela pourrait être aussi courant que le tissu de coton. Il suffit de casser le matériel requis sur une taie d’oreiller ou une robe que vous n’utilisez plus. Alternativement, pour atteindre un degré de filtration plus élevé, vous pouvez utiliser un filtre de fournaise.

Habituellement, dans les entreprises qui impriment des respirateurs, les matériaux filtrants couramment utilisés sont les filtres HEPA, les filtres CVC classés MERV et les sacs sous vide. Si vous envisagez d’utiliser l’un de ces matériaux, assurez-vous qu’il n’est pas créé à l’aide de particules de fibre de verre.

Sinon, ceux-ci peuvent présenter des risques pour la santé étant dangereux à inhaler au lieu de fournir une sécurité contre le virus COVID 19. Pour plus de sécurité, utilisez des sacs d’aspirateur car ils sont testés pour être aussi efficaces que les masques chirurgicaux.

Vérifiez les paramètres d’impression

Il est important de déployer les efforts nécessaires pour s’assurer que les paramètres d’impression sont en tandem avec les aspects de conception. Sinon, vous risquez de ne pas obtenir la meilleure qualité d’impression. Ou pire, vos impressions peuvent échouer entre les deux.

Si cela vous dit quelque chose, consultez certaines des meilleures pratiques pour optimiser les paramètres de votre imprimante avant de commencer à créer vos modèles de style respirateur. Avec juste quelques astuces, vous pouvez certainement réussir du premier coup en fabriquant un respirateur imprimé en 3D à la maison.

Placez la coque du respirateur à l’envers

Si vous l’avez remarqué, la majorité des respirateurs ont une section plate juste à l’avant de la coque pour accueillir le plateau du filtre. C’est l’endroit idéal pour commencer l’impression.

Plus plat, il offre la section nécessaire pour une forte adhérence au lit. Par conséquent, vous devez placer l’avant plat de la coque sur la plaque de construction. Cela garantira que la première couche est fermement attachée au lit d’impression tandis que les autres couches sont déposées.

Lorsque vous utilisez le slicer Simplify3D, appuyez sur Ctrl avec le bouton L. Cela vous permettra de cliquer sur le visage du respirateur. Ensuite, vous pouvez facilement aligner la face sur la plaque de construction.

Alternativement, double-cliquez simplement sur le modèle pour activer le panneau Paramètres du modèle. Une fois cela fait, vous pouvez non seulement faire pivoter, mais aussi mettre à l’échelle et apporter d’autres optimisations à la pièce selon vos besoins.

Utiliser le moins possible de structures de support

Lorsque vous travaillez avec une imprimante 3D bien calibrée et réglée, il est simple d’imprimer le masque Montana ainsi que le masque Rowan sans aucune intervention des structures de support.

Cependant, dans la plupart des cas, vous pouvez rencontrer quelques défauts d’impression à certains endroits lors de l’impression sans supports. Tels que la zone près des attaches de la sangle ainsi qu’autour du nez avec les zones du menton.

Par conséquent, si vous pensez que votre imprimante ne fabriquera pas de respirateurs de haute qualité sans supports, créez des structures personnalisées pour aider les sites ayant besoin d’une aide supplémentaire. Vous pouvez facilement créer des supports personnalisés pour les zones à problèmes. Utilisez simplement les paramètres de votre trancheuse pour faire le nécessaire.

Essayez d’utiliser les paramètres de hauteur de couche minimale

N’oubliez pas que vous porterez ce respirateur sur votre visage à l’extérieur. Donc, vous devez souhaiter avoir un beau design. Si tel est le cas, abaisser la hauteur de la couche fera l’affaire. Non seulement cela aidera à améliorer la qualité de surface de vos impressions, mais offrira une impression précise dans les zones courbes.

N’oubliez pas de vérifier le temps estimé que prendra l’imprimante pour créer le respirateur complet dans la fenêtre d’aperçu. Et ajustez la hauteur de la couche pour qu’elle s’adapte au processus d’impression dans vos contraintes de temps.

Si vous suivez notre recommandation, utilisez une hauteur de couche de 0,1 à 0,15 mm pour un bon équilibre entre la finition de surface et le temps d’impression.

Finalisez votre impression 3D

Vous êtes presque sur le point de terminer votre respirateur imprimé en 3D. Les pièces sont imprimées et doivent être assemblées. Une fois cela fait, vous pouvez l’utiliser pour vous-même ou pour vos proches. Assurez-vous d’être un peu plus patient pour transporter l’ensemble afin d’obtenir des respirateurs parfaitement conçus.

Disposez un matériau propre pour créer votre filtre

Si vous imprimez le masque Montana, vous devez couper le filtre en parties carrées de 2″x2″. Au contraire, lorsque vous travaillez avec le masque Rowan, cette mesure sera différente. Le tissu filtrant pour ce dernier est plus grand et doit être un carré de tissu de 3″x3″.

De plus, n’oubliez pas que ces conceptions utilisent un bac filtrant. C’est le composant des respirateurs qui aide à maintenir le matériau filtrant bien tendu. Sinon, vous pouvez vous sentir mal à l’aise de porter le respirateur sur votre bouche et votre nez lorsque le tissu est lâche à travers l’ouverture à l’avant de la coque.

Par conséquent, il est important de couper le tissu suffisamment grand, en veillant à ce qu’il flotte complètement sur le plateau du filtre. Par conséquent, en éliminant les éventuels écarts de fuite d’air extérieur à l’intérieur de la coque.

Personnalisez le montage selon vos besoins

Comme suggéré, si votre respirateur est imprimé en PLA, la procédure d’ajustement deviendrait aussi simple qu’un morceau de gâteau. Tout ce que vous avez à faire est de réchauffer les bords extérieurs entourant la coque du respirateur, en rencontrant votre visage. Vous pouvez également le faire à l’aide d’un sèche-cheveux si un bain d’eau chaude ne vous semble pas pratique.

Laissez le plastique ramollir un peu. Une fois cela fait, il serait plus facile de personnaliser légèrement les bords extérieurs pour mieux s’adapter aux traits du visage requis, les vôtres ou les autres. N’oubliez pas que le plastique chaud peut causer des brûlures. Par conséquent, portez des gants lorsque vous chauffez les bords et ajustez-les pendant qu’il est encore chaud.

Un petit conseil : Si c’est le masque Montana que vous créez, vous pouvez également installer un joint. Assurez-vous que la taille est parfaite pour s’adapter au coupe-froid de 1/4 de pouce à l’intérieur de la coque. Cela aidera à créer une étanchéité plus serrée et très confortable sur le visage.

Assurez-vous de désinfecter le respirateur

Soit vous créez le masque pour vous-même ou pour quelqu’un d’autre, le désinfecter avant utilisation est très nécessaire. Parmi les différentes manières de désinfecter l’ensemble de l’ensemble, la plus accessible pour les utilisateurs à domicile est l’eau de Javel.

Pour l’utiliser, il suffit de plonger la coque du respirateur avec le cadre du filtre dans une solution d’eau de Javel à 10 %. Laissez agir environ 5 minutes afin d’éliminer toute contamination possible.

Sortez le respirateur et il est prêt à l’emploi. Essayez le respirateur une fois sec. S’il s’adapte parfaitement, vous avez réussi à créer un respirateur imprimé en 3D. N’est-ce pas un exploit en soi au milieu de la pandémie de COVID? Vous pouvez également partager ces masques avec vos amis et votre famille ou avec ceux qui en ont besoin.

La conclusion

Nous ne cessons de parler des différents modèles fonctionnels que les imprimantes 3D peuvent créer. Et la liste ne cesse de s’allonger. Il fut un temps où ces machines ne produisaient que des prototypes. Non seulement cela, l’accessibilité limitée et le coût plus élevé ont gardé ces imprimantes fermées à l’intérieur des portes des industries à grande échelle et des paramètres de recherche pendant des années.

Cependant, avec le temps, les choses changent. Des pièces aussi complexes que des respirateurs imprimés en 3D sont désormais possibles à imprimer à l’aide de simples imprimantes de bureau. Non seulement cela, on peut utiliser le matériel le moins cher et le plus convivial pour les débutants, le PLA pour imprimer ces pièces.

C’est un grand pas pour la technologie vers le développement. Plus tôt, nous pourrons faire plus de choses et l’impression 3D sera plus tôt courante.

Jusque-là, ceux qui possèdent des imprimantes 3D doivent contribuer pendant la pandémie avec ce qui est le besoin le plus courant de l’époque, des respirateurs. Surtout, en utilisant les directives appropriées et les conceptions approuvées, il n’est en fait pas si difficile de créer des respirateurs imprimés en 3D.