Test apparatus for gas permeability and gas tightness of FFF 3D-printed parts

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F70883521%3A28610%2F25%3A63592939" target="_blank" >RIV/70883521:28610/25:63592939 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Testovací aparatura plynopropustnosti a plynotěsnosti FFF 3D výtisků

Original language description

Funkční vzorek byl navržen jako aparatura pro měření plynotěsnosti a plynopropustnosti dílů vyrobených technologií FFF (Fused Filament Fabrication). Aparatura je založena na principu podtlakového měření, kdy je sledován časový průběh nárůstu tlaku v evakuovaném prostoru (komoře), k němuž je připojeno testovací těleso, tj. vyrobený 3D tištěný vzorek. Skrze testované těleso do komory aparatury natéká okolní vzduch. Unikátní měřící sestava se skládá z dostupných a upravených komponentů vakuové techniky a dalších konstrukčních prvků, pro měření tlaku je součástí aparatury digitální Piraniho vakuometr, který lze bezdrátově připojit k PC pro přímý záznam dat. Zavzdušňovací ventil pak umožňuje nejen ukončení experimentu, ale také simulaci různých průtokových podmínek (dávkování), kalibraci nebo srovnání se známými netěsnostmi. Hodnota rychlosti natékání 65E-6 mbar L/s je limit pro spodní mez intervalového odhadu rychlosti natékání, pokud je tento limit podkročen, je vzorek již nutné klasifikovat jako plynotěsný, tj. neodlišitelný od kovové záslepky.

Czech name

Testovací aparatura plynopropustnosti a plynotěsnosti FFF 3D výtisků

Czech description

Funkční vzorek byl navržen jako aparatura pro měření plynotěsnosti a plynopropustnosti dílů vyrobených technologií FFF (Fused Filament Fabrication). Aparatura je založena na principu podtlakového měření, kdy je sledován časový průběh nárůstu tlaku v evakuovaném prostoru (komoře), k němuž je připojeno testovací těleso, tj. vyrobený 3D tištěný vzorek. Skrze testované těleso do komory aparatury natéká okolní vzduch. Unikátní měřící sestava se skládá z dostupných a upravených komponentů vakuové techniky a dalších konstrukčních prvků, pro měření tlaku je součástí aparatury digitální Piraniho vakuometr, který lze bezdrátově připojit k PC pro přímý záznam dat. Zavzdušňovací ventil pak umožňuje nejen ukončení experimentu, ale také simulaci různých průtokových podmínek (dávkování), kalibraci nebo srovnání se známými netěsnostmi. Hodnota rychlosti natékání 65E-6 mbar L/s je limit pro spodní mez intervalového odhadu rychlosti natékání, pokud je tento limit podkročen, je vzorek již nutné klasifikovat jako plynotěsný, tj. neodlišitelný od kovové záslepky.

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

10404 - Polymer science

Project

<a href="/en/project/TQ15000001" target="_blank" >TQ15000001: Gas permeability and tightness in FFF rapid prototyping</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2025

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Internal product ID

18/2025

Numerical identification

TQ15000001-V1

Technical parameters

Schéma zařízení a fotografie konkrétní realizace je na Obrázku 1. Zařízení je navrženo jako modulární aparatura v KF vakuovém standardu pro testování plynotěsnosti a plynopropustnosti vzorků vyrobených technologií FFF (Fused Filament Fabrication), a to pomocí principu podtlakového měření časového nárůstu tlaku v uzavřené komoře. Ústředním konstrukčním a funkčním prvkem aparatury je nerezový redukční kříž KF 25/16, který slouží jako vakuová komora a současně je opatřen přírubami pro připojení ostatních komponent zajišťujících čerpání, měření tlaku, zavzdušňování, připojení vzorku.

Economical parameters

Aparatura byla navržena s využitím dostupných standardizovaných vakuových komponent typu KF, čímž je zajištěna její modularita, servisovatelnost a nízké náklady na případné rozšíření nebo modifikace. Díky jednoduché konstrukci s využitím běžných přípravků a snadno tisknutelných vzorků je celková cena experimentálního nastavení výrazně nižší než u komerčně nabízených zařízení. Využití aparatury v kombinaci s vlastním vývojem 3D vzorků umožňuje provádět testování bezprostředně na pracovišti v krátkých časových cyklech, a s vysokou mírou flexibility. Návratnost nákladů v řádu desítek tisíc Kč v porovnání s komerčními aparaturami pro hledání netěsností (náklady v řádu milionů Kč) je tedy vysoká zejména v prostředí výzkumu a vývoje v oblasti 3D tisku polymerních materiálů.

Application category by cost

—

Owner IČO

70883521

Owner name

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—