Новые решения в области воздушных фильтров.

При обработке металлов лазером и плазмой в воздух попадает множество различных загрязняющих веществ. Фраунгоферовский институт материалов и лучевых технологий IWS совместно с партнерами разработал систему фильтров, которая эффективно удаляет эти вещества из воздуха. Фильтр может быть адаптирован к различным материалам и веществам, выделяемым в каждом конкретном случае. В будущем эта технология будет использоваться и в других областях, например, в аддитивном производстве.

При обработке металлов лазером или плазмой выделяются микрочастицы, вредные газы и вещества. Металлообрабатывающие предприятия обычно удаляют эти вещества с помощью вытяжных и вентиляционных систем. Там, где это невозможно, работники надевают защитные маски. Поскольку производство становится все более автоматизированным (например, с использованием производственных роботов), защите от ядовитых выбросов теперь часто уделяется меньше внимания, поскольку люди не находятся на предприятии постоянно. «Это проблема, поскольку работникам время от времени приходится заходить на предприятия для проведения ремонта и технического обслуживания, а также для контроля качества продукции», — говорит Йенс Фридрих, руководитель группы по фильтрации газов и частиц в Фраунгоферовском институте в Дрездене. «В таких случаях сотрудники понятия не имеют, насколько загрязнен воздух».

Одна система фильтрации для всего

В рамках проекта, финансируемого государством, Фраунгоферовский институт в Дрездене совместно с компаниями из Саксонии разработал систему фильтрации, которая очищает воздух в производственных помещениях и одновременно эффективно связывает различные загрязняющие вещества. Стандартом сегодня являются системы фильтров с активированным углем, которые, например, задерживают летучие органические соединения (ЛОС). Однако на металлообрабатывающих предприятиях и в мастерских  часто образуются формальдегид, оксиды азота и проблемные соединения серы. При лазерной сварке также выделяются микрочастицы металла или сварочного материала. До сих пор не существует системы, которая одинаково хорошо удаляла бы все вещества из воздуха. В рамках проекта MultiFUN партнеры впервые разработали такую гибкую систему фильтрации. Она состоит из нескольких сменных модулей. Каждый уровень фильтрации содержит фильтрующий материал, специально разработанный для удаления определенных веществ из окружающего воздуха. Помимо активированного угля, в системе фильтров используются, например, цеолиты и пористые полимеры, а также так называемые металлоорганические каркасы.

Тестирование на множестве различных веществ

Чтобы найти подходящее фильтрующее вещество, исследователи Фраунгоферовского института сначала протестировали ряд веществ в лаборатории, чтобы увидеть, насколько хорошо они адсорбируют различные загрязнители воздуха. Затем лучшие кандидаты были включены в прототип фильтрующей системы, который был изготовлен компанией ULT в Лёбау. Отличительной особенностью этой системы по сравнению с обычными системами фильтрации является ее сенсорный контроль, который автоматически определяет, когда фильтрующий материал насыщается веществами и требует замены. Состояние отображается цветными светодиодами отдельно для каждого уровня фильтрации и класса загрязнителей. Это означает, что замене подлежит только тот уровень фильтра, который нельзя более использовать.

Лучше использовать системы фильтрации

В результате растущей автоматизации увеличивается количество заводских помещений, в которых воздух не очищается должным образом, например, производственные помещения 3D-печати. «Это неизбежно приведет к конфликтам, потому что ничто и никогда не работает полностью без участия людей», — говорит Йенс Фридрих. «Абсолютно целесообразно использовать системы фильтрации для защиты здоровья сотрудников в долгосрочной перспективе — даже если они лишь изредка заходят в автоматизированные зоны». При аддитивном производстве с использованием лазерных 3D-роботов выделяется значительное количество микрочастиц. Они оседают и загрязняют как помещение, так и обрабатываемые детали. Эти частицы могут загрязнять дорогостоящие продукты. Они также представляют собой опасность, если люди поскользнутся на гранулах, скопившихся на полу.

Совместно с рядом компаний Фраунгоферовский институт в настоящее время работает над созданием системы, специально предназначенной для фильтрации загрязняющих веществ и субстанций, которые выделяются в процессе аддитивного производства. «Наш институт обладает опытом в области лазерной обработки, материалов и разработки цельных систем», — говорит Фридрих. «Это делает нас подходящим партнером, когда речь идет о разработке таких фильтрующих решений». Он также считает, что в производстве и переработке батарей растет потребность в фильтрующих системах, которые удаляют из воздуха различные вещества. Это особенно актуально, поскольку там используются такие металлы, как никель, марганец и кобальт, которые могут образовывать соединения, опасные для здоровья даже в очень малых дозах.

Если вы, также как и исследователи из института Фраунгофера считаете, что заботиться о здоровье человека нужно не только в его присутствии, но и в целом, то домен  .healthcare может стать лучшим решением.

Источник