Produkcja addytywna (AM), powszechnie znana jako druk 3D, zrewolucjonizowała różne branże, umożliwiając szybką produkcję złożonych części i prototypów. Jest to proces, który buduje obiekty warstwa po warstwie z modeli cyfrowych, umożliwiając tworzenie złożonych projektów i personalizację. Jego elastyczność i wydajność napędzają innowacje i przekształcają tradycyjne praktyki produkcyjne. Ponieważ druk 3D nadal rewolucjonizuje nowoczesną produkcję, coraz częściej zwraca się uwagę na krytyczną rolę filtracji przemysłowej zapewniającej bezpieczne, wydajne i wysokiej jakości operacje - zwłaszcza w procesach opartych na metalach.

Filtracja w całym procesie produkcji addytywnej

Od produkcji proszku metalowego po obróbkę końcową i ostateczną budowę komponentów, systemy filtracji są niezbędne na każdym etapie. Systemy te nie tylko chronią sprzęt i operatorów, ale także zapewniają integralność drukowanych części poprzez minimalizację zanieczyszczeń.

Procesy związane z wytwarzaniem przyrostowym mogą generować znaczne zanieczyszczenia powietrza, w tym lotne związki organiczne (LZO), drobne cząstki stałe, mgły i inne szkodliwe emisje. Aby utrzymać bezpieczne środowisko pracy i wytwarzać produkty wysokiej jakości, niezbędne są skuteczne systemy filtracji powietrza. Na tym blogu omówiono różne rodzaje filtracji powietrza potrzebne w produkcji addytywnej, materiały konstrukcyjne i stosowane media filtracyjne oraz powody, dla których filtracja ma kluczowe znaczenie zarówno dla wydajności, jak i skuteczności.

Rodzaje filtracji powietrza

• Filtracja cząstek stałych
  • Filtry HEPA: Wysokowydajne filtry cząstek stałych (HEPA) wychwytują 99,97% cząstek o wielkości 0,3 mikrona lub większych. Filtracja HEPA jest niezbędna do usuwania drobnych proszków i emisji cząstek stałych generowanych podczas drukowania, zwłaszcza w procesach takich jak selektywne spiekanie laserowe (SLS) lub fuzja złoża proszkowego.
  • Filtry wstępne: Filtry te służą do wychwytywania większych cząstek, zanim dotrą one do filtrów o wyższej wydajności, wydłużając ich żywotność i zmniejszając potrzebę konserwacji. Łatwo dostępne filtry poliestrowe o dokładności 1, 5, 25 i 100 mikronów, a także inne filtry siatkowe, są opłacalnymi opcjami filtrów wstępnych.
• Filtracja gazów i oparów
  • Filtry z węglem aktywnym: Filtry te są niezbędne do usuwania lotnych związków organicznych (LZO) i zapachów, które mogą być uwalniane podczas drukowania niektórych materiałów, takich jak żywice lub tworzywa sztuczne. Pochłaniają one szkodliwe gazy, zapewniając czystsze powietrze w miejscu pracy.
  • Filtry kondensacyjne oparów: Filtry te eliminują opary poprzez kondensację. Proces kondensacji szkodliwych oparów w ciecz w celu łatwej filtracji i utylizacji. Rodzaje LZO, które mogą być emitowane podczas drukowania 3D obejmują aceton, benzen, toluen i m/p-ksylen.
• Filtracja mgły i aerozoli
  • Kolektory mgły: W procesach obejmujących chłodzenie lub smarowanie płynów (powszechne w metalowym AM), kolektory mgły odfiltrowują aerozole cieczy. Gwarantuje to, że szkodliwe kropelki nie dostaną się do powietrza w żadnym momencie procesu produkcyjnego. Te opcje filtrów są zazwyczaj wykonane z membrany z włókna szklanego.

Wybór mediów filtracyjnych

Wybór mediów filtracyjnych ma kluczowe znaczenie dla skuteczności systemów filtracji powietrza w produkcji addytywnej. Właściwy dobór wielkości filtra, ze starannym uwzględnieniem powierzchni użytkowej, jest niezbędny do zminimalizowania strat ciśnienia i utrzymania nieprzerwanych cykli produkcyjnych. Typowe media filtracyjne obejmują:

• Hepa: media filtracyjne HEPA, 0,3 mikrona przy 99,97% skuteczności, zawierają głównie materiały z włókna szklanego.Włókno szklane jest trwałe i skuteczne w wychwytywaniu drobnych cząstek. Staje się to standardem w branży AM.
• Poliester: 1, 5, 25, 100 mikronowe poliestrowe media filtracyjne zapewniające niższe ciśnienie różnicowe.
• Węgiel aktywny: Doskonały do adsorpcji lotnych związków organicznych, węglowodorów, kwasów, zasad i zapachów, węgiel aktywny jest niezbędny do utrzymania jakości powietrza. Radzi sobie również z wyzwaniami związanymi z cząstkami stałymi.
• Powłoka teflonowa: Wysokowydajne media filtracyjne powlekane teflonem o grubości 0,3 mikrona do bardziej ekstremalnych / ciężkich zastosowań wymagających technologii odwróconego impulsu i samooczyszczania. Materiał jest wytrzymały, aby sprostać najtrudniejszym aplikacjom AM i impulsom sprężonego powietrza.
• Włókno szklane: Filtry koalescencyjne o różnej wydajności umożliwiają skuteczne wychwytywanie mgły i aerozoli z wylotu pompy próżniowej. Konstrukcje mogą charakteryzować się niskim spadkiem ciśnienia, a koalescencyjne zanieczyszczenia mogą być zbierane i/lub usuwane.

Znaczenie filtracji w produkcji addytywnej

Zdrowie i bezpieczeństwo

Bezpieczeństwo pracowników jest najważniejsze w każdym środowisku produkcyjnym. Zanieczyszczenia unoszące się w powietrzu mogą stanowić poważne zagrożenie dla zdrowia, prowadząc do chorób układu oddechowego i innych problemów zdrowotnych. Wysokowydajne filtry zaprojektowane z myślą o gazoszczelnej pracy są niezbędne - zapobiegają wydostawaniu się reaktywnych lub niebezpiecznych cząstek do przestrzeni roboczej. Jest to szczególnie ważne w przemyśle AM, gdzie występuje wiele niebezpiecznych i łatwopalnych proszków.

Kontrola jakości/produktu

W produkcji addytywnej jakość gotowego produktu jest bezpośrednio związana z czystością środowiska, w którym jest on wytwarzany. Zanieczyszczenia mogą wpływać na właściwości materiału, prowadząc do wad. Zapewniając czystą atmosferę i środowisko pracy, systemy filtracji utrzymują stałą jakość produktu.

Wydajność procesu

Czysta cyrkulacja powietrza jest niezbędna do utrzymania optymalnych warunków pracy drukarek 3D. Zanieczyszczone powietrze może prowadzić do zwiększonego zużycia sprzętu i częstszych potrzeb konserwacyjnych. Skuteczna filtracja skraca czas przestojów, prowadząc do większej wydajności operacyjnej.

Zgodność z przepisami

Wiele branż podlega rygorystycznym przepisom dotyczącym ochrony środowiska i zdrowia. Wdrożenie kompleksowych systemów filtracji może pomóc organizacjom w przestrzeganiu tych przepisów. Ostatecznie pozwala to uniknąć kar, opóźnień w produkcji i usprawnia proces produkcyjny.

Zrównoważony rozwój

Poprawiając jakość powietrza i zmniejszając ilość odpadów, skuteczne systemy filtracji przyczyniają się do bardziej zrównoważonego procesu produkcyjnego. Jest to szczególnie ważne, ponieważ branże dążą do zmniejszenia swojego wpływu na środowisko. Jako zielona, certyfikowana korporacja B, Solberg jest niezwykle pasjonatem odpowiedzialności za praktykowanie zrównoważonego rozwoju.

Rola filtracji w produkcji addytywnej

Filtracja jest kluczowym elementem produkcji addytywnej, zapewniającym bezpieczne środowisko pracy oraz podnoszącym jakość i wydajność procesu produkcyjnego. Rozumiejąc różne rodzaje systemów filtracji, materiały konstrukcyjne i stosowane media filtracyjne, producenci mogą podejmować świadome decyzje, które przyczyniają się do poprawy zdrowia, zgodności i sukcesu operacyjnego. Inwestowanie w wysokiej jakości i solidną filtrację powietrza nie tylko chroni sprzęt / środowisko pracy, ale także wzmacnia integralność tworzonych produktów, napędzając innowacje i rozwój w branży produkcji addytywnej.