Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η τρισδιάστατη εκτύπωση μίας προστατευτικής μάσκας προσώπου με υποδοχή για φίλτρο, ο ενδεικτικός έλεγχος αποδοτικότητας συγκεκριμένων ειδών φίλτρων και ο έλεγχος διαρροών της μάσκας. Αρχικά, αναλύεται ο όρος της τρισδιάστατης εκτύπωσης, η προέλευση αυτής της τεχνολογίας και η μετέπειτα εξέλιξή της.
Περιγράφεται η τεχνολογία πίσω από την επιλεγμένη μέθοδο τρισδιάστατης εκτύπωσης (FDM) αλλά και οι πέντε επικρατέστερες εναλλακτικές τεχνολογίες (SLA, SLS, LOM, Inkjet, SGC). Συνδέεται το 3D Printing με τον τομέα της Βιοϊατρικής Τεχνολογίας, και η ανταπόκρισή του στην περίοδο της πανδημίας του COVID-19.
Αναφέρονται τα υλικά, ο εξοπλισμός και το λογισμικό που χρησιμοποιήθηκε, και περιγράφεται αναλυτικά η διαδικασία σχεδιασμού της μάσκας προσώπου για τη δημιουργία του ψηφιακού μοντέλου, η μετέπειτα απαιτούμενη προετοιμασία και η εκτύπωση της μάσκας προσώπου. Αποτελείται από δύο τμήματα: το σώμα της μάσκας και το κάλυμμα φίλτρου που τη συνοδεύει, ενώ το εισαγόμενο φίλτρο εξαρτάται από την κρίση του χρήστη.
Διεξάγονται δύο είδη ελέγχων: Ο έλεγχος αποδοτικότητας φίλτρων και ο έλεγχος διαρροών. Κατά τον έλεγχο αποδοτικότητας φίλτρων, με τη χρήση σκόνης toner ελέγχονται ως προς την αποδοτικότητά τους πέντε είδη φίλτρων διαφορετικών υλικών. Εξάγονται εικόνες οπτικού μικροσκοπίου, οι οποίες δέχονται ψηφιακή ανάλυση και επεξεργασία. Τα αποτελέσματα αφορούν ποσοστό συγκράτησης αιωρούμενων σωματιδίων μεγέθους 4μm έως 30μm. Αυτό, καθιστά τον έλεγχο ως έναν έλεγχο PFE μικρής κλίμακας, αφού οι συνθήκες ελέγχου διαφέρουν από τους διεθνώς καθορισμένους. Κατά τον δεύτερο έλεγχο, αυτό των διαρροών, παρατηρήθηκαν οπτικά εικόνες από θερμική κάμερα, από τρεις διαφορετικές φάσεις: κατά την αναπνοή, την ομιλία, και την εμφύσηση εντός της μάσκας προσώπου σε συνδυασμό με τα πέντε διαφορετικά είδη φίλτρων. Από την παρατήρηση, δεν σημειώθηκε κάποια διαρροή θερμοκρασίας από το σώμα της μάσκας, επιβεβαιώνοντας την στεγανότητά της, ίσως το σημαντικότερο παράγοντα που πρέπει κανείς να λάβει υπόψη κατά τη δημιουργία μιας μάσκας προστασίας. Παράλληλα, συγκρίθηκαν με τιμές από παρόμοιες έρευνες, οι θερμοκρασίες που εμφάνιζαν δύο φίλτρα μεγαλύτερης ικανότητας φιλτραρίσματος κατά τις τρεις προαναφερθείσες φάσεις. Τα αποτελέσματα είναι ικανοποιητικά, με τις θερμοκρασίες να κυμαίνονται στο ίδιο εύρος.
Οι δύο παραπάνω έλεγχοι αποτελούν κυρίως επαληθεύσεις, καθώς δεν διεξήχθησαν υπό τις προβλεπόμενες συνθήκες για την εξαγωγή ενός πορίσματος. Ωστόσο συνέβαλαν στην κατανόηση της λειτουργίας των προστατευτικών φίλτρων σε συνδυασμό με μία προστατευτική μάσκα προσώπου.
.jpg){kind=logo}
Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής (ΠΑ.Δ.Α.)
