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防止材料变形的神器——Zortrax高效空气过滤罩

3D微资讯 2018-08-15 17:05 发文

Zortrax中国代理合肥嘉达卡优翻译了这篇关于Zortrax官方关于空气虑罩的文章,译文如下:

我们设计的Zortrax高效空气过滤罩,是一款能够安装在Zortrax M200与M200 Plus型3D打印机上的过滤装置,其作用在于解决3D打印过程中的三大问题。首先,该装置能够将加热场内的温度维持稳定不变,以防止以ABS为基础的材料变形。装置内部安装有一个电扇,以确保打印舱内部不会过热或者过冷。

其次,这个电扇能够将加热场里的空气排到装置内部的一个活性炭过滤器中,从而消除打印过程产生的异味。最后,舱内的空气在排放出去前,还会透过一个高效空气过滤器,滤去99%来自热塑性塑料受热后产生的微粒。再者,过去几年来,3D打印机的使用安全问题引起广泛的探讨与争论,因此我们力求在这一问题上作出更为详尽的解释。

最近的研究表明,运行中的3D打印机会排放出不定量的超细粒子(即UFP)。精确来说,使用以ABS为基础的材料进行的3D打印,当排放量达到峰值时,废气中包含了直径在14纳米到49纳米间的颗粒物。采用聚乳酸材料的3D打印,则会排放出稍微更少,直径更大的颗粒物。然而,这些颗粒物仍然属于直径小于100纳米的纳米级粒子。而由我们设计的高效空气过滤器,能够滤去直径大于300纳米的颗粒物。那么问题来了,一个以300纳米为孔径的滤网,是如何过滤掉比其孔径小30倍的颗粒物的呢?

Fabbaloo公司的Kerry Stevenson曾大言不惭地说过那些超细粒子会“直接穿过标准的高效空气过滤器,以至于您的工作环境都受到UFP的污染”。需要郑重澄清的是:UFP不会穿过高效空气过滤器,导致您的工作环境受污染。与传统认知有所不同的是,当颗粒物越小的时候,高效空气过滤器就能越有效地滤去这些粒子。接下来介绍一下其中的原理。

假如超细粒子都遵循直线的运动,Stevenson的观点便是正确的。但事实上它们都不是直线运动的。相反,这些粒子的运动规律都遵循所谓的布朗运动原理,换言之,它们扩散到各个角落时,其运动轨迹都是看似随机形成的,并且在不断改变。这些随机的运动轨迹,是由直径小于100纳米的粒子与高速运动的空气分子在无数次碰撞后,其运动方向发生改变而造成的。您可以设想一下一枚桌球,在桌子上与无数个高速运动的桌球的撞击过程。因此,在纳米级粒子经过高效空气过滤器时,在某个时候,它极可能终将会靠近滤器的纤维上。一旦这个粒子靠近那些纤维,它就会附着在纤维上面,无法脱离。而让粒子紧紧附着在纤维上的,便是一种叫做范德瓦尔斯力的分子间作用力。

范德瓦耳斯力以荷兰科学家Johannes Diderik van der Waals,的名字命名,是一种原子与分子之间所产生的作用力,它与距离相关。虽然这种作用力相对显得比较微弱,但是它却能出人意料地让粒子都紧贴在一起。范德瓦耳斯力正是让壁虎仅凭一个脚趾就能粘附在玻璃上的原因。

这种作用力同时也是超细粒子在距离足够近时,能够紧密附着在高效空气过滤器里的纤维上的原因。这就是为什么粒子越小,高效空气过滤器越能有效滤除它们的原因。这一个结论是经由实验得出的。

纳米级防护2计划,是由欧盟资助,目的在于评估暴露在纳米级粒子环境下的风险的倡议行动。计划中的一项研究于2008年曾尝试评估,针对纳米粒子,类似高效空气过滤器的传统防护措施能否有效对其进行滤除。一支由Luana Golanski带领的研究团队,来自位于法国格勒诺布尔的原子能研究中心。他们设置了一个实验,让直径在10纳米到100纳米间的石墨粒子通过各种各样的热销过滤器,例如高效空气过滤器、超高效空气过滤,还有平常在工业环境中普遍使用的防护衣作为对照试验。就像科学家们所预测的一样,粒子的穿透率随着其大小增大呈线性下降。实验结果显示,高效空气过滤器能滤除远远超过99%的超细粒子。

Golanski团队的实验结果:粒子穿透率随粒子大小变化而变化。高效空气过滤器在滤除超细粒子方面达到了超过99%的有效性。

关于台式3D打印机的使用安全问题,佐治亚理工学院早前在2017年所做的研究最为全面,提醒着消费者使用3D打印机时需要谨慎。市面有售,同时价格优惠的Zortrax高效空气过滤罩能够有效避免以ABS为基础的材料的变形,并且消除打印中产生的异味。同时,Zortrax打印机也是助您安全使用3D打印技术的最佳选择之一。

声明:本文为OFweek维科号作者发布,不代表OFweek维科号立场。如有侵权或其他问题,请及时联系我们举报。
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