金屬激光或等離子體(ti) 處理等都會(hui) 對人體(ti) 和環境帶來潛在危險。研究人員設計出一種“全能”過濾係統，或將使我們(men) 擁抱更安全的增材製造過程、助力更“潔淨、安全”的生產(chan) 。

研究初衷

金屬激光或等離子體(ti) 處理會(hui) 帶來多種多樣的潛在危險和有毒汙染物，不僅(jin) 是對於(yu) 操作者本身而言，對於(yu) 其所處的環境而言亦是如此。如何才是擁抱更安全的激光加工操作一直是所有科研人員和從(cong) 業(ye) 人員孜孜以求探索的重要命題，如今，我們(men) 求解有望！

弗勞恩霍夫IWS公司的研究人員使用多重吸附係統來研究氣體(ti) 的競爭(zheng) 吸附行為(wei) ，以找到合適的過濾物質。來源：Jürgen Jeibmann/Fraunhofer IWS

用激光或等離子體(ti) 處理金屬時，會(hui) 釋放出微粒和有害氣體(ti) 以及物質。金屬加工公司在工作場所通常使用抽氣和通風係統清除這些物質。如果做不到這一點，員工應佩戴防護口罩。弗勞恩霍夫IWS公司氣體(ti) 和顆粒過濾的經理Jens Friedrich說：“隨著生產(chan) 變得越來越自動化，人們(men) 對排放保護的關(guan) 注越來越少，因為(wei) 人們(men) 在工廠裏的時間相對縮短。但是員工仍不可避免必須進入工廠進行維護、維修、監控產(chan) 品質量等。在這種情況下，員工並不清楚他們(men) 所處的空氣到底有多‘髒’。而這正是我們(men) 研究此係統的初衷所在。”

他補充道：“在電池的生產(chan) 和回收過程中，人們(men) 越來越需要能夠從(cong) 空氣中去除各種物質的過濾係統。因為(wei) 電池使用鎳、錳和鈷等金屬，即使在極低的劑量下，這些金屬也會(hui) 形成對健康有害的化合物。”

弗勞恩霍夫材料和光束技術研究所(IWS)與(yu) 合作夥(huo) 伴一起開發了一種過濾係統，可有效去除空氣中的這些有害物質。過濾器具有“普適性”——可以適應不同情況下釋放的各種材料和物質。未來，該技術將用於(yu) 增材製造等其他應用。

無所不能

作為(wei) 公共資助項目的一部分，弗勞恩霍夫IWS公司與(yu) 其他多家公司一起開發了一個(ge) 過濾係統，該係統可以清潔生產(chan) 車間的空氣，同時有效地結合多種汙染物。

我們(men) 現在普遍采用的是活性炭過濾係統，可以消除揮發性有機化合物。然而，像甲醛、氮氧化物和硫化合物等物質也經常在金屬加工公司和車間裏出現。激光焊接還會(hui) 釋放金屬或焊接材料的微粒。到目前為(wei) 止，還沒有一種係統能夠同時、高效地去除空氣中的所有物質。

作為(wei) MultiFUN項目的一部分，該團隊首次開發了這種靈活、高效、全麵的過濾係統。它由一些可調節模塊組成。每個(ge) 過濾層都包含一個(ge) 專(zhuan) 門設計用於(yu) 從(cong) 環境空氣中去除特定物質的過濾介質。除了活性炭，過濾係統還使用沸石和多孔聚合物，比如所謂的金屬-有機框架(MOF)。

多種過濾物質

ULT公司宣傳(chuan) 頁

為(wei) 了找到合適的過濾物質，IWS研究所的研究人員首先在實驗室測試了一係列物質，看看它們(men) 對各種空氣汙染物的吸附效果如何。然後，最佳過濾介質被集成到過濾器係統原型中（該原型德國ULT公司製造）。

最佳吸附劑被集成到過濾係統中。Opimal吸附劑集成到過濾係統中。

與(yu) 傳(chuan) 統過濾係統相比，該係統的一個(ge) 顯著特點是其傳(chuan) 感器監控——可以自動檢測過濾介質何時處於(yu) “飽和”狀態、以便及時更換。不同過濾等級和汙染物等級，由彩色發光二極管分別顯示。這意味著隻需要更換“飽和”的過濾器級別。

IWS公司目前正與(yu) 多家公司合作開發一種新係統，專(zhuan) 門用於(yu) 過濾增材製造過程中釋放的汙染物和物質。