Parametric Design of Easy-Connect Pipe Fitting Components Using Open-Source CAD and Fabrication Using 3D Printing/Parametrisches Design von Easy-Connect-Rohrverbindungskomponenten mit Open-Source-CAD und Fertigung mittels 3D-Druck
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Die Menge an nicht abgerechnetem Wasser, hauptsächlich aufgrund von Leckagen, beträgt weltweit jährlich rund 126 Milliarden Kubikmeter. Eine effizientere Abwassermanagementstrategie würde ein parametrisches Design für bedarfsgerechte, maßgeschneiderte Rohrverbindungen verwenden, das den Grundsätzen der verteilten Fertigung folgt. Um diesen Bedarf zu decken, stellt diese Studie ein parametrisches Open-Source-Design einer 3D-druckbaren, leicht anschließbaren Rohrverbindung vor, die mit den unterschiedlichsten Abmessungen und Materialien der auf dem Markt erhältlichen Rohre kompatibel ist. Die kundenspezifischen Rohrverbindungen wurden mit einem RepRap-Klasse-Fused-Filament-3D-Drucker 3D-gedruckt, wobei zur Validierung Polymilchsäure (PLA), Polyethylenterephthalatglykol (PETG), Acrylnitril-Styrol-Acrylat (ASA) und thermoplastisches Elastomer (TPE) als Filament-Ausgangsmaterialien dienten. Die 3D-gedruckten Verbindungsstücke wurden hydrostatischen Wasserdrucktests unterzogen, um sicherzustellen, dass sie den Standards für Anwendungen im Wohnbereich, in der Landwirtschaft und bei der Erzeugung erneuerbarer Energien entsprechen. Alle gedruckten Teile haben zahlreiche hydrostatische Drucktests bestanden. PETG-Kupplungen können einem hydrostatischen Druck von bis zu 4,551 ± 0,138 MPa standhalten, was achtmal höher ist als der höchste Standardwasserdruck im Wohnbereich. Basierend auf der wirtschaftlichen Analyse sind die Kosten für den 3D-Druck einer Rohrkupplung drei- bis siebzehnmal niedriger als der Kauf einer handelsüblichen Rohrverbindung ähnlicher Größe. Die neuen Open-Source-Kupplungen weisen ein besonderes Potenzial für den Einsatz in Entwicklungsländern und abgelegenen Gebieten auf.
Quelle
- Quellcode: https://osf.io/fqjxe/
- Das Repository zur kontinuierlichen Entwicklung ist auf GitHub unter https://github.com/uwo-fast/pipe-fitting-SCAD zugänglich.
- https://www.thingiverse.com/thing:6955018
Schlüsselwörter
Siehe auch
- 3D-Druck sicher für Wasser - Zusammenfassung: https://awionline.org/awi-quarterly/fall-2022/3d-printing-animal-welfare , Studie: https://awionline.org/3d-printing-animal-welfare
- Wasserqualität für die Gesundheit der Gäste in abgelegenen Ökotourismus-Lodges im Amazonasgebiet