Zbiornik na sprężone powietrze wykonany w technice druku 3D.

Do wykonania prostego zbiornika na sprężone powietrze wykorzystać można np. rurę PVC - w wielu projektach takie coś w zupełności się sprawdza. Jest to także dosyć bezpieczny sposób na przechowywanie sprężonego powietrza - jakkolwiek są doniesienia o wypadkach z takimi pojemnikami, to zawsze wynikają one z innych przyczyn niż rozerwanie samej rury PVC, na przykład spawania obok pojemnika pod ciśnieniem. Jak pokazują statystyki OSHA (Amerykańskiego urzędu badającego m.in. wypadki w pracy) pojemnik z rury PVC pod ciśnieniem nigdy nie był bezpośrednią przyczyną wypadku.

Ale rura PVC nie jest najlepszym wyjściem dla każdego projektu. Jest to rozwiązanie tanie, wygodne i wydajne, ale nie w każdej aplikacji sprawdzi się. Grupa studentów z Szwajcarii, konstruująca robota na konkurs Eurobot, postanowiła spróbować innego rozwiązania. W konstruowanym przez nich robocie do zasilania systemu pneumatycznego wykorzystani zbiornik wykonany w technologii druku 3D. Wykorzystanie tej technologii było dosyć oczywiste, zważywszy na fakt, że zasadniczo wszystkie inne części robota także są drukowane w ten sposób.

Zbiornik ciśnienia dla systemu pneumatycznego robota musi wytrzymać ciśnienie zaledwie 4 bar (400 kPa). Po wyliczeniu minimalnej grubości ścianek, nawet dla niekorzystnej geometrii rozwiązanie drukowane miało sens. Pierwszy prototyp potwierdził, że w istocie tak jest. Pierwszym zbiornikiem był sześcian o krawędzi 40 mm, którego 20% wnętrza zajmowały wsporniki, zwiększające wytrzymałość. Zbiornik ten pracował bez problemu przez godzinę pod ciśnieniem 6,5 bara. Drugi prototyp, o zmniejszonej ilości wewnętrznych wsporników, nie był taki udany - mierzący 65 mm x 40 mm x 85 mm element eksplodował przy ciśnieniu 5,5 bara.

Do trzech razy sztuka - tutaj także tak było i kolejny prototyp wyposażony w żeberka na ścianach wytrzymał ciśnienie 6,5 bara. Innym problemem był jednakże brak szczelności w przypadku trzeciego prototypu - wydruki 3D nie są niestety idealne. Do załatania dziur wykorzystano odrobinę lakieru akrylowego - idealnie zdał on egzamin w tej aplikacji.

Ostatni, czwarty prototyp okazał się niezwykle udany, jednakże problemem było znowu jego przeciekanie. Na poniższym filmie widać, jak przy ciśnieniu 6,5 bara na rogach zbiornika pojawiają się pęcherzyki powietrza.



Projektanci układu znaleźli jednak i na to sposób - wykorzystali preparat do uszczelniania kół rowerowych. Po nałożeniu cienkiej warstwy na wewnętrzną powierzchnię zbiornika, był on już szczelny:



Żródła:
http://hackaday.com/2016/06/02/3d-printing-compressed-air-tanks/
http://www.cvra.ch/blog/2016/airtank

Albo PVC, albo PCW...