PorteFiltrePourMasqueFacial
des cartouches de remplacement HEPA H13 pour masque facial 3M
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Prototype
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Description du projet
des cartouches de remplacement HEPA H13 pour masque facial 3M
Le fait de porter ce masque avec une filtration en inspiration comme en expiration ne se contente pas de protéger le porteur mais également les personnes environnantes au cas où le porteur du masque serait lui-même atteint par le coronavirus. Les filtres HEPA H13 sont la norme de l'UE pour la filtration de poussières fines (>99,5% des particules > 3 microns) et sont proches des capacités des filtres dits N95 (norme US) qui filtrent 95% des particules > 2,5 microns.
Impression 3D : porte filtre
Découpe Laser : les filtres
Matériaux : polypropylène non-tissé SMS
Le matériau étant souple et la découpeuse laser ne possédant pas de support en nid d'abeille, il faut fabriquer un cadre pour le tendre correctement. Ce cadre permet également de caler rapidement et précisément à l'origine du plan de découpe.Lors de notre premier test, nous nous sommes contentés d'un cadre de peuplier 5mm agrafé à l'équerrage so-so, mais si on souhaite entrer en production, il faudra concevoir un système ad hoc avec des pinces et réutilisable.
On a constaté un retrait important et irrégulier à la découpe, quelle que soit la vitesse et l'intensité du laser et la précision du focus. Pour des disques de diamètre 55,70 mm on a constaté 53 à 54 mm effectifs. On a arrondi à 57mm et cela s'ajuste de façon étanche dans le porte-filtre.
Réglages de découpe :
- focale : 5,9mm (5mm pour l'épaisseur du cadre + 0,9mm pour le matériaux en lui-même. en théorie 0,6mm suffirait d'après le datasheet mais le conditionnement et le transport ont entrainé la création de plis et on a pas osé le repasser.
- Puissance : 30% (sur une laser Co2 80w)
- Vitesse : 6000 mm/min (on devrait pouvoir monter à 7000 mm/min sans perdre en précision)
Pour une plaque de 1000x700, on peut théoriquement découper 165 filtres en 10 minutes.
Une addition importante pour cette découpe laser serait d'avoir un bac de récupération qui rattrape les filtres passant au travers des lattes métalliques avant qu'ils ne se couvrent de la suie des jobs antérieurs ou ne se logent dans la courroie.
Assemblage
on place les filtres en polypropylène dans les portes-filtres latéraux, qui servent pour l'inspiration. Pour le porte-filtre central (expiration), on peut utiliser un filtre en PP ou un simple filtre en tissu en coton pour éviter d'aérosoliser comme avec un masque dit AFNOR.
TODO: insérer vidéo
Usage
Il est recommandé de disposer le filtre en tenant la bague de vissage et la grille en bas et en déposant le filtre à l'aide d'une paire de brucelles ou de pinces à épiler , au pire manuellement après s'être passé les mains au gel hydro-alcoolique, avant de venir visser par le haut la pièce principale. Une fois l'ensemble solidaire, on peut rapporter le tout sur le masque facial 3M proprement dit en serrant par un 1/4 de tour. On doit sentir la résistance augmenter avant de se relâcher brusquement lorsque le serrage est bien en place. On répète l'opération de l'autre côté.
Le principe est le même pour équiper le filtre d'expiration. Un simple coton suffit en ce cas.
Les filtres sont prévus pour être utilisés pour une journée entière: leur efficacité ne chute pas du fait de l'humidité de l'air ambiant.
En fin de journée, vous pouvez disposer les filtres usagés dans le boitier ad hoc à visser avant de vous en débarrasser dans une poubelle normale, encore une fois en les manipulant avec des pinces ou des brucelles qui seront désinfectées après manipulation.
Les pièces imprimées en PETG peuvent être nettoyées au gel hydroalcoolique, ou passées dans un autoclave à 60° pendant 30 minutes. Pour le masque, référez-vous en à la documentation du fabricant.
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