新型激光加工污染物过滤系统，利用传感器监控吸附物饱和情况
2021-10-08 20:57:43   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

利用激光和等离子体进行金属加工会将许多不同的污染物释放到空中。据麦姆斯咨询报道，德国的弗劳恩霍夫材料和光束技术研究所（Fraunhofer IWS）与合作伙伴共同开发了一种过滤系统，可有效去除空气中的这些物质。

Fraunhofer IWS开发的多重吸附系统

这种过滤器可用于吸附各种情况下释放的各种材料和物质。该技术未来将用于其他领域，如增材制造。

当利用激光或等离子体加工金属时，会释放出微粒、有害气体和物质。金属加工公司通常使用排气和通风系统将这些物质从工作场所移除。

如果无法做到这一点，员工则会戴上防护口罩。随着生产越来越自动化（例如使用工业机器人），人们并不需要长久地呆在工厂里，所以现在人们对排放保护的关注越来越少。

“这是一个问题，因为员工偶尔需要进入工厂进行维修和维护，并监控产品质量。”德累斯顿的Fraunhofer IWS气体和颗粒过滤部门经理Jens Friedrich说，“在这种情况下，员工并不清楚空气的实际污染程度。”

过滤一切污染物

作为公共资助项目的一部分，德累斯顿的Fraunhofer IWS与来自萨克森州的公司共同开发了一种过滤系统，该系统可清洁生产车间内的空气，同时有效地吸附各种污染物。目前的标准是活性炭过滤系统，例如，它可以吸附挥发性有机化合物（VOC）。

然而，金属加工公司和车间也经常释放甲醛、氮氧化物和有害的硫化物等物质。激光焊接也会释放金属或焊接材料的微粒。迄今为止，还没有一种系统能够同样有效地去除空气中的所有污染物。

作为MultiFUN项目的一部分，上述合作团队首次开发了这种灵活的过滤系统。它由几个可交换的模块组成。每个过滤层都包含一种过滤介质，专门设计用于去除空气中特定的物质。除活性炭外，过滤系统还使用沸石和多孔聚合物（如金属有机框架材料）。

多种过滤介质

为了找到合适的过滤介质，Fraunhofer IWS的研究人员首先在实验室中测试了一系列物质，以了解它们对各种空气污染物的吸附能力，然后将最佳候选者集成到过滤系统原型（由德国东部Löbau的ULT AG公司制造）中。

最佳吸附剂集成到过滤系统中

与传统过滤系统相比，该系统的一个显著特点是传感器监控，其可以自动检测过滤介质何时被物质吸附饱和且需要更换。每个过滤层和污染物类别的状态分别由彩色LED灯显示。这意味着只有饱和的过滤层需要更换。

Fraunhofer IWS目前正与多家公司合作，开发一种专门用于过滤增材制造过程中释放的污染物系统。

Friedrich说道：“在电池的生产和回收过程中，越来越需要过滤系统来去除空气中的各种物质。这种情况尤其如此，因为电池中使用了镍、锰和钴等金属，即使在极低剂量下也会形成对健康有害的化合物。”

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