[Découpe vinyle] fabriquer des protections individuelles anti-covid
Dernière mise à jour : 7 mai 2021
Lors de notre précédent FDM, nous avons trouvé un moyen d'utiliser la découpe vinyle avec des fichiers au format vectoriel. On souhaitait aller plus loin et utiliser la machine pour fabriquer également des objets. Nous nous sommes alors concentrés sur la fabrication d'équipements de protection individuelle contre la Covid (PPE).
L'application semble intéressante car ici nous allons découper des feuilles de PVC transparentes pour fabriquer les PPE. Nous avons fabriqué plus de 1000 visières en impression 3D lors du premier confinement et nous avons pu voir les opportunités et les limites de ce mode de fabrication (retrouvez notre rapport détaillé de cette production dans notre premier FDM).
Les problèmes avec l'impression 3D pour cette application sont le temps de fabrication (plusieurs heures par visière) et le fait que la fabrication couche par couche augmente la porosité de l'objet, ce qui laisse de la place (difficile à nettoyer) où le virus peut rester. Ici la surface est lisse donc le processus de nettoyage et de stérilisation est plus simple. Un autre moyen de couper ce plastique aurait été d'utiliser une découpe laser, mais il est cependant impossible de découper du PVC car les fumées créées sont extrêmement nocives. Ici nous utiliserons une lame donc pas de problèmes de fumées.
Il faut noter cependant que ces protections ne sont pas à usage médicale mais il s'agit plus d'une expérience pour voir ce qu'il est possible de fabriquer localement.
EQUIPEMENT NECESSAIRE
Pour cette réalisation nous aurons besoin :
D'une découpe vinyle
CONCEPTION
Nous avons conçu deux modèles différents :
Une visière qui couvre l'ensemble du visage
Une visière qui couvre la bouche et le nez
Nous avons réalisé ces dessins au format vectoriel. Il est donc possible des les modifier à notre guise au besoin.
FABRICATION DES VISIERES
Pour cette application, il n'est pas possible de mettre la feuille directement dans la machine car il faut un medium en deux couches. La lame va couper la première et la seconde va maintenir le tout en place. Sans cette sous-couche, la feuille partirait en lambeaux et la machine se mettrait en défaut. Ici nous allons utiliser un tapis spécifique pour la découpe vinyle. Il s'agit d'une surface assez rigide avec un espace autocollant, où il est possible de coller (puis d'enlever) la feuille. Nous allons utiliser ici un plateau de découpe de 30cm de côté.
Pour ce qui est de la machine, nous allons utiliser des lames avec un angle de coupe à 60 degrés. L'angle élevé va permettre une meilleure pénétration dans la feuille. Il est possible de charger la feuille dans la machine de plusieurs manières possibles. Nous avons utilisé la fonction edge qui permet de charger le plateau en prenant en référence un seul côté. La technique d'utilisation de la machine avec les fichiers vectoriels via Inskape est la même que celle détaillée dans notre FDM précédent.
Pour la visière nez-bouche il faut lancer deux fois la machine. Une fois pour couper l'objet (traits noirs). Une fois pour précontraindre la feuille pour pouvoir la plier (trait rouge).
Pour faire ça il faut bien placer les fichiers dans Inskape et enlever/rajouter les traits que l'on souhaite avant chaque découpe.
Dans les paramètres sur la machine, il est possible de régler l'effort de coupe. Pour la découpe de la feuille nous utilisons un effort de 200gf et pour plier nous utilisons un effort de 100gf. A titre de comparaison, la découpe de stickers demande un effort de coupe de 50gf.
Une fois la découpe réalisée il suffit de retirer les parties inutiles comme d'habitude.
L'assemblage est assez simple. On utilise l'élastique pour régler la tension pour que le port de la visière soit confortable. On utilise ensuite les épingles pour maintenir l'élastique histoire qu'il ne se ballade pas.
Et voilà nous avons des protections individuelles fabriquées en quelques minutes.
Bien sur il tient à chacun de modifier les fichiers en fonction sa morphologie. Vous trouverez les fichiers à télécharger ainsi que la documentation complète du projet sur notre wikifactory.