Cum iti imbunatateste dispozitivul HEPA Cover printurile 3D precum si siguranta spatiului de printar

Rezumat

Zortrax HEPA Cover capteaza peste 99% din particulele emise in timpul printarii 3D.

Dispozitivul de filtrare reduce deformarea filamentelor pe baza de ABS.

Zortrax HEPA Cover este compatibil cu imprimantele 3D Zortrax M200 Plus și Zortrax M200.

Am proiectat Zortrax HEPA Cover, un dispozitiv de filtrare pe care il puteti atasa deasupra imprimantelor 3D Zortrax M200 și M200 Plus, pentru a rezolva trei probleme principale ale procesului de printare 3D.

In primul rand, dispozitivul mentine temperatura stabila in camera de printare, pentru a reduce deformarea materialelor pe baza de ABS. Un ventilator electric este prezent pentru a va asigura ca nu este nici prea fierbinte si nici prea rece.

In al doilea rand, ventilatorul sufla aerul din interiorul camerei de printare printr-un filtru de carbon incorporat pentru a elimina mirosurile neplacute.

In al treilea rand, inainte de a ajunge afara, aerul trece si printr-un filtru HEPA care capteaza peste 99% din particulele emise de materialele termoplastice incalzite. Si din moment ce siguranta imprimantelor 3D a fost intens cercetata si dezbatuta in ultimii ani, dorim sa clarificam aceasta problema.

De ce HEPA?

Studiile recente au aratat ca o imprimantă 3D in lucru emite cantitati diferite de particule ultrafine (UFP). Mai precis, emisiile de varf pentru printarea 3D cu materiale pe baza de ABS constau din particule in gama de dimensiuni de la 14 nm la 49 nm. Printarea cu PLA are ca rezultat emiterea mai redusa a unor particule ceva mai mari, totusi si acestea se califica drept obiecte nanometrice cu dimensiuni sub 100 nm. Filtrele HEPA, pe de alta parte, au fost proiectate pentru a filtra particule cu diametrul de peste 300 nm. Deci, cum o sita cu o deschidere de 300 nm poate capta un obiect de pana la 30 de ori mai mic?

Kerry Stevenson de la Fabbaloo a afirmat ca UFP-urile ar "trece prin filtre standard HEPA, eliminand UFP in locul tau de lucru". Pentru a clarifica: UFP-urile NU trec prin filtrele HEPA care sufla in locul tau de lucru. Oarecum contraintuitiv, cu cat particulele sunt mai mici, filtrele HEPA mai eficiente ajung la filtrarea acestora. Acest lucru se intampla pentru ca, la nivelul nanoscalei, sub 100 nm, lucrurile incep sa se comporte putin ciudat. Iata cum functioneaza.

Miscarile Browniene

Argumentul lui Stevenson ar fi fost valabil daca UFP-urile ar fi zburat in linii drepte. Dar nu este asa. In schimb, ele sunt supuse asa-numitelor miscari browniene, zboara peste tot de-a lungul traiectoriilor aparent aleatorii, in continua schimbare. Aceste miscari aleatorii se intampla deoarece particulele sub 100 nm isi schimba directia, ca urmare a miilor si miilor de coliziuni cu molecule de aer de mare viteza. Ganditi-va la o minge de biliard care cade pe nenumarate alte bile de biliard care se rostogolesc cu viteza mare pe masa. De aceea, o nanoparticula care zboara printr-un filtru HEPA este extrem de probabil sa se afle in apropierea uneia dintre fibrele filtrului la un moment dat. Iar atunci cand ajunge acolo, se lipeste ireversibil de aceasta fibra. Ceea ce o face sa ramana este o atractie moleculara cunoscuta sub numele de fortele van der Waals.

Fortele Van der Waals

Numite dupa omul de stiinta olandez Johannes Diderik van der Waals, fortele van der Waals sunt interactiuni dependente de distanta dintre atomi si molecule. In timp ce sunt relativ slabe, sunt surprinzator de bune in a face lucrurile sa ramana lipite unele de altele. Fortele Van der Waals sunt motivul pentru care soparlele geckos se pot agata de o suprafata de sticla folosind doar un deget de la picior.

Acestea sunt, de asemenea, motivul pentru care UFP-urile adera de fibre in filtrele HEPA atunci cand se apropie destul de mult de ele. De aceea, cu cat este mai mica particula, cu atat este mai probabil sa fie prinsa intr-un filtru HEPA. Si acest lucru a fost dovedit experimental.

Fiti Nanosafe

Proiectul Nanosafe2 este o initiativa finantata de UE care vizeaza evaluarea riscurilor legate de expunerea la nanoparticule. Unul dintre studiile realizate in cadrul programului Nanosafe2 din 2008 a cautat sa determine modul in care masurile de siguranta conventionale, cum ar fi filtrele HEPA, se comporta in special la filtrarea nanoparticulelor. O echipa de cercetatori de la CEA-Grenoble, Franța, condusa de Luana Golanski, a stabilit un experiment in care nanoparticulele de grafit intre 10 nm si 100 nm au fost suflate prin diferite filtre cum ar fi HEPA, ULPA si imbracaminte de protectie, frecvent utilizate in medii industriale. Asa cum au prezis oamenii de stiinta, rata de penetrare a scazut liniar cu marimea particulelor. S-a dovedit că filtrele HEPA au captat peste 99% din UFP-uri.

Rezultatele experimentului Golanski: marimea particulelor este invers proportionala cu rata de penetrare. Filtrele HEPA s-au dovedit a fi peste 99% eficiente in captarea UFP-urilor.

Cercetarile cele mai extinse privind siguranta imprimantelor 3D de birou, realizate la Georgia Tech in 2017, au recomandat prudenta. Zortrax HEPA Cover este un dispozitiv disponibil si accesibil, care reduce deformarea materialelor pe baza de ABS si elimina mirosurile neplacute. Este, de asemenea, una dintre cele mai eficiente solutii atunci cand doriti sa fiti prudenti.

Articolul original apartine companiei Zortrax si este disponibil aici.