многоразовый респиратор «Слон»

18 апреля 2020 23:18
Внешний вид респиратора

Давно задумывался об изготовлении средства индивидуальной защиты от различных опасных веществ в воздухе, но сейчас во время пандемии коронавируса COVID-19 это стало совсем актуально. Из-за возникшего ажиотажа маски и респираторы сразу же раскупили, даже медикам их не хватает, не говоря уж про обычных людей.
В настоящий момент подавляющее большинство самодельных средств защиты органов дыхания изготавливают в форме масок, которые сшивают из ткани, в них вкладывают фильтрующую ткань. Бывают совсем простые решения в форме бинта, намотанного на резинки. Но толку от них довольно мало.
Надо понимать, что размер вирусов очень маленький порядка нанометров и далеко не все средства эффективно их будут задерживать.
Различные растворители красок, ацетона, бензина и т.п. в обычных масках тоже не особо хорошо задерживаются. Обычная хлопковая ткань не годится для этой цели, т.к. имеет относительно большие отверстия.
В профессиональных средствах защиты применяют нетканый материал Мельтблаун (Meltblown), который благодаря своим электростатическим свойствам притягивает даже мелкие частицы к своим волокнам. Для удержания различных запахов применяют угольные фильтры. Но данный проект не о самих фильтрах, а о конструкции маски-респиратора.

Нужна эргономичная каркасная форма маски, обеспечивающая легкость очистки и долговечность для многоразового применения. Было принято решение изготовить каркас из пластика путем метода 3D печати.
Пластик типа PLA безопасен и экологичен, поэтому подойдет для контакта с человеком.

Для изготовления потребуется:

1. 3D модель каркаса респиратора
2. 3D модель фиксатора фильтра
3. Пластик PLA+3D принтер (можно заказать печать изделия, если он не доступен)
4. Силиконовый термоклей + термопистолет
5. Уплотнитель для дверей
6. Эластичная лента

Модели можно бесплатно скачать с сайта https://www.thingiverse.com/thing:4200485 (только для не коммерческого использования)

В полученном архиве понадобятся файлы:
mask_cover_A_size_(S,M,L,XL).stl - это модель каркаса респиратора

Внешний вид респиратора


mask_inner_piece_size_(S,M,L,XL).stl - это модель фиксатора фильтра

Внешний вид респиратора

Версии S,M,L,XL различаются размером. Условно можно поделить так: 

  • XL - для мужчин
  • L - для женщин
  • M - для подростков
  • S - для детей

Затем нужно провести 3D печать, подготовив G-код для принтера в слайсере со следующими параметрами:

  • толщина слоя 0.25 (или меньше)
  • генерация поддержек отключить (для каркаса), включить (для фиксатора)
  • прилипание к столу типа кайма

В остальном все зависит от используемого принтера и характеристик филамента. Рекомендуется использовать PLA пластик

После изготовления каркаса следует его подстроить под форму лица пользователя (этот пункт можно пропустить, но удобство ношения резко возрастет)

Для этого нужно по краям нарастить слой силиконового термоклея, делая утолщения в местах плохого прилегания к телу. Так контакт с телом будет равномернее и не будет вызывать дискомфорта и разгерметизации.

Внешний вид респиратора

Далее необходимо взять дверной уплотнитель и наклеить на термоклей по периметру каркаса, подогревая паяльником место под ним, чтобы термоклей зафиксировал полоску. Также стоит горячим паяльником или термопистолетом проклеить по краям уплотнителя, чтобы избежать щелей. 

Внешний вид респиратора

 Это обеспечит герметичность внутренней полости респиратора и удобство ношения, предотвращая гематомы лица. 

Заключительным этапом в изготовлении является просовывание в пазы на внешней стороне корпуса эластичной ленты, таким образом, чтобы получилось две петли, одна будет обхватывать шею, а другая голову чуть ниже макушки. 

Остается вставить фильтр - и маска - респиратор готова!

Внешний вид респиратора

(с) Роман Исаков, 2020