Van thở ra 1 chiều in gần như toàn bộ, ren NATO (40mm) cho respirator

FullyPrintedValve

Van này được thiết kế để có thể in 3D gần như toàn bộ, trong trường hợp khó kiếm các vật liệu khác. Hiện tại vẫn cần băng keo nhôm (aluminum tape) hoặc duct tape, hai loại này thường mua được ở tiệm/vựa vật tư (hardware store). Độ kín khá ổn nhưng chưa hoàn hảo, và vẫn cần test thêm để xác định có bảo vệ người đeo đầy đủ hay không.

(Để xem thêm các chi tiết in 3D khác cũng như adapter cho đa số linh kiện thương mại, coi dự án của Scotty từ Strange Parts tại: https://github.com/strangeparts/gasmask )

Tổng quan

Van gồm 3 phần:

• Thân chính (main body): gồm phần ren (threads), núm siết (tightening knob) và buồng van (valve chamber)
• Màng (diaphragm): một đĩa mỏng 0.2mm với một vòng lỗ quanh mép
• Tấm vào (inlet plate): một đĩa dày 1.8mm có lỗ ở giữa

Lắp ráp

Vật liệu

Để làm van này, bạn cần:

1. Máy in 3D với bề mặt in mịn (ưu tiên flexible smooth PEI spring steel, kính cũng có thể dùng)
2. Băng keo nhôm (aluminum foil tape), ưu tiên loại 3.9mil (duct tape hoặc Gorilla tape cũng dùng được nhưng hiệu quả kém hơn)
3. Kéo hoặc dụng cụ để cắt/bo tape (băng keo nhôm có thể xé, nhưng cần xé cẩn thận)
4. Vật sắc như dao rọc/dao thủ công (với băng keo nhôm thì móng tay cũng có thể làm được)

Thông số in

• Thời gian in: khoảng 2 giờ
• Kích thước nozzle: 0.4mm
• Chiều cao lớp (layer height): 0.2mm
• Infill: 15%
• Supports: Không
• Walls: 2

Các bước lắp

1. In đủ cả 3 chi tiết theo hướng mặc định. Núm siết nên đặt sát build plate, phần đầu ren hướng lên trên.
2. Chờ build plate nguội rồi hãy gỡ ra để tránh làm cong/biến dạng các bề mặt cần kín.
3. Nếu build plate dạng dẻo, bẻ cong theo 2 hướng (giữa các lần thì xoay build plate 90 độ). Lặp lại đến khi thân chính và tấm inlet có thể nhấc ra.
4. Tiếp tục bẻ cho tới khi màng diaphragm có thể trượt ra khỏi bed một cách nhẹ nhàng. Nếu build plate không dẻo, cố gắng gỡ diaphragm mà hạn chế làm nó bị bẻ cong.
5. Đặt diaphragm vào đầu có ren của thân chính, để nó nằm lên trên các chốt (pins) bên trong. Mặt mịn của diaphragm (mặt úp xuống bed lúc in) phải hướng lên trên.
6. Nhớ canh đúng: mặt mịn của diaphragm hướng lên trên để độ kín tốt nhất.
7. Ép tấm inlet plate vào lỗ để giữ diaphragm. Đảm bảo inlet plate được đặt đúng chiều: mặt từng chạm print bed hướng xuống dưới, về phía diaphragm. Khi vào đúng, inlet plate phải phẳng/khít (flush) với thân.
8. Dùng một miếng băng keo nhôm hoặc duct tape dán phủ lên inlet plate, miết chặt để đảm bảo kín.
9. Cắt phần tape dư, đảm bảo tape phủ tới sát mép và không bị dừng quá gần đường ráp giữa thân van và inlet plate. Dư chút không sao, nhưng thiếu sẽ bị xì. Nếu không có tape, có thể dùng keo (glue) thay thế nhưng tự chịu rủi ro.
10. Dùng móng tay hoặc dụng cụ sắc rạch/khía vòng gờ (ridge) quanh lỗ trung tâm của inlet plate rồi bóc bỏ phần tape hình tròn đó để không khí đi qua lỗ giữa. Tránh đưa vật gì xuyên qua lỗ khí để khỏi làm hư diaphragm.

1. Cuối cùng, test van bằng cách áp miệng vào một trong hai đầu. Không khí phải đi được từ phía inlet plate qua phía đầu có núm. Chiều ngược lại phải bị chặn.

Cảnh báo an toàn

• Thiết kế này phụ thuộc vào first layer được cân chỉnh chuẩn. Nếu diaphragm dày 1 lớp mà bị thủng lỗ gần tâm, van sẽ không hoạt động đúng. Lỗ quanh mép thì chấp nhận được. Lý tưởng là diaphragm đủ chắc để không thể dùng tay không kéo bung các đường lớp (layer lines), trừ khi bị gập hoặc bị xé từ mép.
• Xem hướng dẫn của loại face mask bạn dùng để biết vị trí lắp van cho đúng. Thiết kế này dự kiến lắp ở mặt ngoài của mask. Nếu lắp ở mặt trong, không khí có thể đi vào mask qua van nhưng không thoát ra.
• Chuẩn connector NATO yêu cầu có gioăng (gasket) ở đáy phần ren trong (female thread). Nếu không có gioăng này, cân nhắc dùng loại keo phù hợp để tạo kín khí. Không làm một trong hai cách có thể khiến mask bị xì và không bảo vệ được.
• Nếu dùng keo, phải đảm bảo keo không chảy vào buồng chứa diaphragm, vì có thể làm diaphragm bị dính cứng khiến van không còn hoạt động.
• Luôn test cụm lắp hoàn chỉnh bằng các quy trình fit/leak testing để đảm bảo van hoạt động đạt yêu cầu trước khi đem sử dụng.