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文章 06 · 研究

MDP 製造過程和研究成果(2021–23年度)

以 3D 打印、不鏽鋼、亞加力及鋼材製作 MDP 的經驗。

我們的團隊於2021至23年度廣泛研究和測試 MDP 的製造方法,試用了塑膠、不鏽鋼、混凝土、竹纖維和陶瓷等材料,並多次驗證每種方法都能實現持續無堵塞排水。

為提高可靠性,我們用 3D 打印製作實體模型,並開發 3D 預測模型,模擬山坡排水情境,預測不同情況下的排水流量、效率和水壓變化。

測試和模擬結果顯示,MDP 不受直徑和材質限制(但不建議使用易生鏽或變形的材料)。過程中我們亦優化了達致最佳排水效果的比例。

3D 打印 MDP

3D 打印讓我們做出精確比例,排水效果最好。我們以不滲漏的數字 ABS 打印出管壁薄至 1 mm 的 MDP。即使管壁這麼薄,結構仍然堅固。

打印設備Stratasys,PolyJet 技術
材料數字 ABS(Digital ABS)
打印時間3 小時
抗拉強度55–60 MPa(D-638-03)
抗彎強度65–75 MPa(D-790-03)
IZOD 缺口衝擊90–110 J/m(D256-06)
熱變形溫度100 °C(D-648-06)
以 Stratasys PolyJet 打印機製作 MDP
以 Stratasys PolyJet 打印機製作 MDP

不鏽鋼、亞加力及 PVC

我們以直徑僅 6 mm 的不鏽鋼管,以激光切割製作。結果證明即使直徑極小,MDP 仍能運作。

人手裝嵌亞加力是成本最低的方法,市面上有不少合適的現成配件。普通 PVC 膠管按市面現有直徑比例製作,同樣排水良好。

大型鋼製 MDP

在工程應用上,我們以鋼材製作超大型 MDP,安裝在大容器內作臨時濾水裝置。由於屬臨時裝置,為控制成本採用了會生鏽的普通鋼材,完工後鋼材亦可回收再用。

我們會繼續研究,改進 MDP 並擴展其應用範圍。