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Readme.fr.md
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Readme.fr.md
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@ -2,7 +2,101 @@
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## _3D Printed parametric respiratory one-way-valve (**english version [here](./Readme.md)**)_
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_\[**Version française corrigée automatiquement avec peu d'effort de relecture**\]_
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[](./Readme.fr.md)
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[](./Readme.md)
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**La version francaise du readme sera ajouté plus tard...**
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Voici la [page printables](https://www.printables.com/model/1114068-parametric-respiratory-one-way-valve) pour ce modèle.
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## 1 - Conception
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Nous appelons cette valve unidirectionnelle "_respiratoire_" parce qu'elle a été conçue pour s'adapter à la faible pression de fissuration requise par les applications liées à la respiration. C'est parce que cette valve à sens unique a été conçue pour s'intégrer à notre masque à gaz open-source imprimé en 3D : [distorsion/3D-printed-parametric-gas-mask](https://git.deuxfleurs.fr/distorsion/3D-printed-parametric-gas-mask)
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Dans ce repo, nous fournissons tous les éléments de la valve (_comme décrit ci-dessous_), et le corps de la valve (_soit_ [3Dfiles/owv_input_body.stl](./3Dfiles/) _ou_ [3Dfiles/owv_output_body.stl](./3Dfiles/) _selon que vous voulez un filtre à l'entrée/sortie ou non_) qui peuvent être intégrés dans votre projet.
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## 1.a - Conception de la membrane
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Dans la première conception de la valve unidirectionnelle pour notre masque à gaz, nous avons d'abord utilisé une membrane très souple faite d'une fine couche de silicone. Dans cette conception, la membrane est en fait imprimable en 3D, soit en matériau "_normal_" (_de préférence PETG_), soit en filament flexible.
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Bien que cela nécessite un diamètre plus grand pour obtenir la faible pression de fissuration, cela permet à la valve de se fermer automatiquement sans pression négative, ce qui est nécessaire pour les applications liées à la respiration car nous n'inspirons et n'expirons pas constamment et il peut y avoir une seconde d'attente pendant laquelle une membrane plus souple ne se fermerait pas et laisserait passer l'air dans le mauvais sens.
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<img src="https://git.deuxfleurs.fr/distorsion/3D-printed-parametric-respiratory-one-way-valve/media/branch/main/pictures/one_way_valve_membrane_insert.png?raw=true" alt="Image non disponible" height="250" />
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L'insert de valve montré ci-dessus (_se trouvant au chemin_ [3Dfiles/owv_membrane_insert.stl](./3Dfiles/)) est une fine membrane fabriquée à partir d'un matériau d'impression 3D "_normal_", la membrane étant une partie avec l'insert fileté qui se visse dans le corps de la valve.
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<img src="https://git.deuxfleurs.fr/distorsion/3D-printed-parametric-respiratory-one-way-valve/media/branch/main/pictures/one_way_valve_separate_membrane_and_insert.png?raw=true" alt="Image non disponible" height="250" />
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<img src="https://git.deuxfleurs.fr/distorsion/3D-printed-parametric-respiratory-one-way-valve/media/branch/main/pictures/one_way_valve_separate_membrane.png?raw=true" alt="Image non disponible" height="250" />
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Nous voyons ici la deuxième solution, qui consiste en une membrane légèrement plus épaisse (_se trouvant au chemin_ [3Dfiles/owv_separate_membrane.stl](./3Dfiles/)) fabriquée à partir d'un filament flexible (_ici en bleu_), avec un insert rigide séparé (_se trouvant au chemin_ [3Dfiles/owv_separate_membrane_insert.stl](./3Dfiles/)) qui maintient cette membrane.
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L'utilisation d'un filament flexible ne présente pas d'avantage majeur, à l'exception d'une pression de fissuration potentiellement plus faible obtenue grâce à un diamètre de valve plus petit.
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## 1.b - Bouchon
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<img src="https://git.deuxfleurs.fr/distorsion/3D-printed-parametric-respiratory-one-way-valve/media/branch/main/pictures/one_way_valve_stopper.png?raw=true" alt="Image non disponible" height="300" />
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Nous fournissons également un insert de bouchon (_se trouvant au chemin_ [3Dfiles/owv_stopper.stl](./3Dfiles/)) qui peut être utilisé pour fermer temporairement et complètement la valve unidirectionnelle.
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## 2 - Assemblage
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Une fois que vous avez imprimé toutes les pièces nécessaires comme décrit dans la [_section sur l'impression 3D](#3-impression-3d), l'assemblage se fait simplement en trois étapes :
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<img src="https://git.deuxfleurs.fr/distorsion/3D-printed-parametric-respiratory-one-way-valve/media/branch/main/pictures/one_way_valve_step1.png?raw=true" alt="Image non disponible" height="300" />
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Nous vissons d'abord la base (_se trouvant au chemin_ [3Dfiles/owv_base_cap.stl](./3Dfiles/)) dans le corps de la valve, avec la partie la plus lisse de l'insert (_typiquement la partie qui a été imprimée vers le bas_) pointant vers la sortie de la valve (_où cette face s'interfacera avec la membrane_).
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<img src="https://git.deuxfleurs.fr/distorsion/3D-printed-parametric-respiratory-one-way-valve/media/branch/main/pictures/one_way_valve_step2.png?raw=true" alt="Image non disponible" height="300" />
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Nous vissons ensuite la membrane (_l'une ou l'autre des options présentées dans la [section sur la membrane](#1-a-conception-de-la-membrane)_) de manière à ce qu'elle soit étanche au bouchon que nous venons de visser.
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<img src="https://git.deuxfleurs.fr/distorsion/3D-printed-parametric-respiratory-one-way-valve/media/branch/main/pictures/one_way_valve_step3.png?raw=true" alt="Image non disponible" height="300" />
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Enfin, si nous voulons avoir un filtre, nous pouvons maintenant le mettre dans le corps et le maintenir en vissant un autre bouchon (_se trouvant au chemin_ [3Dfiles/owv_base_cap.stl](./3Dfiles/)). Ceci peut également être fait de l'autre côté de la valve, où le capuchon et la base (_qui sont le même modèle_) seront collés ensemble avec le matériau filtrant entre les deux.
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## 3 - Impression 3D
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<img src="https://git.deuxfleurs.fr/distorsion/3D-printed-parametric-respiratory-one-way-valve/media/branch/main/pictures/one_way_valve_sliced.png?raw=true" alt="Image non disponible" height="400" />
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<img src="https://git.deuxfleurs.fr/distorsion/3D-printed-parametric-respiratory-one-way-valve/media/branch/main/pictures/one_way_valve_separate_membrane_sliced.png?raw=true" alt="Image non disponible" height="400" />
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Il n'y a pas grand chose à savoir sur l'impression de cette valve à sens unique : vous pouvez utiliser à peu près n'importe quel matériau, bien que le PETG soit préféré pour la membrane car il est flexible et ne s'usera pas avec le temps.
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Lorsque vous choisissez l'épaisseur de la membrane (_soit la membrane rigide comme sur l'image de gauche, soit la membrane flexible pour l'image de droite_), vous pouvez penser à la hauteur de couche que vous utiliserez, et essayer de découper la membrane avec différents paramètres avant de l'imprimer.
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## 4 - Paramètres
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Si vous souhaitez modifier les paramètres de cette conception, vous pouvez éditer le fichier _Freecad_ [3Dfiles/one_way_valve.FCStd](./3Dfiles/), qui est entièrement paramétrique, avec des paramètres présents dans la **Spreadsheet**.
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Si vous voulez/avez besoin de changer des paramètres, nous vous suggérons de jouer avec eux et d'essayer de comprendre l'impact de chacun d'entre eux. Nous n'expliquerons qu'une petite sélection de paramètres importants que vous aurez probablement à modifier.
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Nous ne décrirons que quelques paramètres que vous devrez probablement modifier.
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### 4.a - Paramètres structurels
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_**wall_thickness** :_ \[_par défaut=2.7mm_\] L'épaisseur de la paroi à travers l'impression (_excepté pour le point d'attache de la sangle_). Peut être modifié pour rendre l'impression plus forte ou plus faible, mais plus légère et plus rapide à imprimer.
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_**snap_fit_clearance** :_ \[par défaut=0.09mm_\] L'espace libre entre deux objets qui s'emboîteraient difficilement l'un dans l'autre. A également un impact sur le jeu entre les filets.
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### 4.b - Paramètres géométriques
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_**owv_membrane_diameter** :_ \[_par défaut=40mm_\] Plus la membrane est grande, plus le flux d'air est important et plus la pression de fissuration est faible, avec l'inconvénient évident d'avoir une vanne plus grande.
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_**owv_membrane_center_thickness** et **owv_separate_membrane_center_thickness** :_ \[_par défaut=0.53mm et 1mm_\] (_respectivement pour l'insert de membrane et pour la membrane séparée_), plus la membrane est épaisse, plus la pression de fissuration est élevée, mais aussi plus la vanne se ferme rapidement lorsque le flux d'air est interrompu. L'épaisseur centrale de la membrane a plus d'impact sur la force de flexion nécessaire pour plier _l'ensemble_ de la membrane.
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_**owv_membrane_side_thickness** et **owv_separate_membrane_side_thickness** :_ \[_par défaut=0.3mm et 5mm_\] Épaisseur latérale de la membrane (_respectivement pour l'insert de membrane et pour la membrane séparée_). L'épaisseur latérale de la membrane a plus d'impact sur la force de flexion nécessaire pour plier _seulement la pointe_ de la membrane, où passe en fait la plus grande partie du flux d'air.
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## Licence
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_Le texte de la licence "Creative Common" est en anglais si dessous pour info :_
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"3D Printed parametric respiratory one-way-valve" (c) by @distorsion
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"3D Printed parametric respiratory one-way-valve" is licensed under a
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Creative Commons Attribution 4.0 International License.
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You should have received a copy of the license along with this
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work. If not, see <https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/>.
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29
Readme.md
29
Readme.md
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@ -1,7 +1,10 @@
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# 3D Printed parametric respiratory one-way-valve
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## _Valve paramétrique adaptable à la réspiration imprimé en 3D (**version francaise [ici](./Readme.fr.md)**)_
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_\[**English version automatically spell checked with minimum effort put into proofreading**\]_
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[](./Readme.fr.md)
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[](./Readme.md)
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@ -9,7 +12,7 @@ Here is the [printable page](https://www.printables.com/model/1114068-parametric
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## 1 - Design
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We call this one-way valve "_respiratory_" because it was designed to be adaptale to the low cracking-pressure requiered by breahting-related application. This is because this one-way valve was designed to integrate with our open-source 3D-printed gas mask : [distorsion/3D-printed-parametric-gas-mask](https://git.deuxfleurs.fr/distorsion/3D-printed-parametric-gas-mask)
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We call this one-way valve "_respiratory_" because it was designed to be adaptable to the low cracking-pressure required by breathing-related application. This is because this one-way valve was designed to integrate with our open-source 3D-printed gas mask : [distorsion/3D-printed-parametric-gas-mask](https://git.deuxfleurs.fr/distorsion/3D-printed-parametric-gas-mask)
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In this repo we provide all the element of the valve (_as described bellow_), and the body of the valve (_either_ [3Dfiles/owv_input_body.stl](./3Dfiles/) _or_ [3Dfiles/owv_output_body.stl](./3Dfiles/) _depending on if you want a filter at the output/input or not_) that can be integrated into your project.
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@ -17,7 +20,7 @@ In this repo we provide all the element of the valve (_as described bellow_), an
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In the first design of one-way valve for ou gas mask, we first used a very soft membrane made of thin silicone. In this design, the membrane is actually 3D printable, either out of "_normal_" material (_preferably PETG_) or out of flexible filament.
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While this requieres a larger diameter to obtain the low cracking pressure, this allows the valve to automatically close without negatiev pressure, which is needed for breathing-related application as we aren't constantly breathing in an out, and there can be a second of hang durng which a softer membrane wouldn't close and would let air go the wrong way.
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While this requires a larger diameter to obtain the low cracking pressure, this allows the valve to automatically close without negative pressure, which is needed for breathing-related application as we aren't constantly breathing in an out, and there can be a second of hang during which a softer membrane wouldn't close and would let air go the wrong way.
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<img src="https://git.deuxfleurs.fr/distorsion/3D-printed-parametric-respiratory-one-way-valve/media/branch/main/pictures/one_way_valve_membrane_insert.png?raw=true" alt="Image not available" height="250" />
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@ -29,7 +32,7 @@ The valve insert shown above (_located at_ [3Dfiles/owv_membrane_insert.stl](./3
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Here we see the second alternative which is a slightly thicker membrane (_located at_ [3Dfiles/owv_separate_membrane.stl](./3Dfiles/)) made out off flexible filament (_here shown in blue_), with a separate rigid insert (_located at_ [3Dfiles/owv_separate_membrane_insert.stl](./3Dfiles/)) that hold this membrane.
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There is no large advantage from using a flexible filament, appart from a potentially lower cracking pressure obtainable from a smaller valve diameter.
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There is no large advantage from using a flexible filament, apart from a potentially lower cracking pressure obtainable from a smaller valve diameter.
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## 1.b - Stopper
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@ -39,7 +42,7 @@ We also provide a stopper insert (_located at_ [3Dfiles/owv_stopper.stl](./3Dfil
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## 2 - Assembly
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Once you have printed all the requiered pieces as described in the [_3D printing section_](#3-3d-printing), the assembly is simply done in three steps :
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Once you have printed all the required pieces as described in the [_3D printing section_](#3-3d-printing), the assembly is simply done in three steps :
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<img src="https://git.deuxfleurs.fr/distorsion/3D-printed-parametric-respiratory-one-way-valve/media/branch/main/pictures/one_way_valve_step1.png?raw=true" alt="Image not available" height="300" />
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@ -51,7 +54,7 @@ We then screw the membrane (_either one of the options shown in the [membrane se
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<img src="https://git.deuxfleurs.fr/distorsion/3D-printed-parametric-respiratory-one-way-valve/media/branch/main/pictures/one_way_valve_step3.png?raw=true" alt="Image not available" height="300" />
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Finaly, if we want to have a filter we can now put it into the body and hold it by screwing in anther cap (_located at_ [3Dfiles/owv_base_cap.stl](./3Dfiles/)). This can also be done at the other hand of the valve, where then the cap and the base (_which are the same model_) will be stuck together with the flter material inbetween.
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Finaly, if we want to have a filter we can now put it into the body and hold it by screwing in anther cap (_located at_ [3Dfiles/owv_base_cap.stl](./3Dfiles/)). This can also be done at the other hand of the valve, where then the cap and the base (_which are the same model_) will be stuck together with the filter material in-between.
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## 3 - 3D printing
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@ -59,9 +62,9 @@ Finaly, if we want to have a filter we can now put it into the body and hold it
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<img src="https://git.deuxfleurs.fr/distorsion/3D-printed-parametric-respiratory-one-way-valve/media/branch/main/pictures/one_way_valve_separate_membrane_sliced.png?raw=true" alt="Image not available" height="400" />
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There is not much to be know abount printing this one-way valve : You can use prety much any material, although PETG is prefered for he membrane as it is flexible and won't fatigue over time.
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There is not much to be know about printing this one-way valve : You can use pretty much any material, although PETG is preferred for he membrane as it is flexible and won't fatigue over time.
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When chosoing the thicknes of the membrane (_either the rigid membrane as on the picture on the left, or the flexible membrane for the picture on the right_), you can think about the layer height you will be using, and try to slice the membrane with different parameters before printing.
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When choosing the thickness of the membrane (_either the rigid membrane as on the picture on the left, or the flexible membrane for the picture on the right_), you can think about the layer height you will be using, and try to slice the membrane with different parameters before printing.
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## 4 - Parameters
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@ -73,17 +76,17 @@ We will only describe a few parameters that you are most likely to have to chang
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### 4.a - Structural parameters
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_**wall_thickness** :_ \[_default=2.7mm_\] The wall thickness accross the print (_except for the strap attachment point_). Can be tweeked to make the print either stronger or weaker but lighter and faster to print.
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_**wall_thickness** :_ \[_default=2.7mm_\] The wall thickness across the print (_except for the strap attachment point_). Can be tweaked to make the print either stronger or weaker but lighter and faster to print.
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_**snap_fit_clearance** :_ \[_default=0.09mm_\] The clearance between two objects that would fit togeteher with difficulty. Also impact the clearance betwen threads.
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_**snap_fit_clearance** :_ \[_default=0.09mm_\] The clearance between two objects that would fit together with difficulty. Also impact the clearance between threads.
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### 4.b - Geometrical parameters
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_**owv_membrane_diameter** :_ \[_default=40mm_\] Diameter of the membrane, he bigger the membrane the more airflow there will be and the lower the cracking pressure will be, wih the obvious drawback of having a larger valve.
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_**owv_membrane_diameter** :_ \[_default=40mm_\] Diameter of the membrane, he bigger the membrane the more airflow there will be and the lower the cracking pressure will be, with the obvious drawback of having a larger valve.
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_**owv_membrane_center_thickness** and **owv_separate_membrane_center_thickness** :_ \[_default=0.53mm and 1mm_\] Thickness at the center of the membrane (_respectively for the membrane insert and for the separate membrane_), the thicker the membrane the higher the cracking pressure, but also the quicker the valve will close when airflow is stopped. The center thickness of the membrane has more impact on the bending force requiered to bend _the whole_ membrane.
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_**owv_membrane_center_thickness** and **owv_separate_membrane_center_thickness** :_ \[_default=0.53mm and 1mm_\] Thickness at the center of the membrane (_respectively for the membrane insert and for the separate membrane_), the thicker the membrane the higher the cracking pressure, but also the quicker the valve will close when airflow is stopped. The center thickness of the membrane has more impact on the bending force required to bend _the whole_ membrane.
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_**owv_membrane_side_thickness** and **owv_separate_membrane_side_thickness** _ :_ \[_default=0.3mm and 5mm_\] Thickness at the side of the membrane (_respectively for the membrane insert and for the separate membrane_). The side thickness of the membrane has more impact on the bending force requiered to bend _only the tip_ of the membrane, where most of the airflow actually passes.
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_**owv_membrane_side_thickness** and **owv_separate_membrane_side_thickness** :_ \[_default=0.3mm and 5mm_\] Thickness at the side of the membrane (_respectively for the membrane insert and for the separate membrane_). The side thickness of the membrane has more impact on the bending force required to bend _only the tip_ of the membrane, where most of the airflow actually passes.
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## License
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@ -95,4 +98,4 @@ Creative Commons Attribution 4.0 International License.
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You should have received a copy of the license along with this
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work. If not, see <https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/>.
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