فیلترینگ پرینتر سه بعدی موضوعی‌ست که برای سلامتی افراد فعال در کسب و کارها و عملیات پرینت سه بعدی از اهمیت خاصی برخوردار است. از این رو Alveo3D پرینت سه بعدی در خانه و محل کار را ایمن‌تر از قبل می‌کند

Alveo3D یک شرکت تازه کار فرانسوی است که یک سیستم فیلتر نانو برای پرینتر‌های سه بعدی طراحی و ساخته است.  این دستگاه با کاهش ریسک آلودگی‌ها که با فعالیت در محیطی تهویه نشده ایجاد می‌شود، باعث کاهش آلودگی‌های سمی حاصل از پرینترهای سه بعدی شده است. زمانی که دستگاه در مدت زمان طولانی کار می‌کند، ممکن است گازهای سمی برای سلامتی کاربر دستگاه خطرناک باشد. این فیلترها بر روی قاب کوچکی نصب می‌شوند.

تمام اجزای درونی دستگاه با پرینتر سه بعدی تولید شده است. این سیستم‌ها در یک فرم کیت آماده به کار هستند که محفظه آن مطابق با اندازه پرینترهای سه بعدی انتخاب شده است.
ما با لوکاس مارتینی (Lucas Martini) رئیس شرکت Alveo3D ملاقات کردیم تا درباره این راهکار بیشتر بدانیم.

خودتونو معرفی کنید و چطور با پرینت سه بعدی آشنا شدید؟

اسم من لوکاس هست و نماینده‌ی شرکت Flexee System، شرکت صاحب پروژه‌ی Alveo3D هستم که مسئله‌ی آلودگی سمی حاصل از پرینترهای سه بعدی را مطرح کرد. ما سه شریک هستیم که این پروژه را از سال 2018 آغاز کردیم، ویکتور(Victor) طراح صنعتی و لارنت(Laurent) طراح پروژه هست. پرینت سه بعدی یک ابزار ضروری برای طراح نمونه اولیه مدل‌های ماست.

چرا پروژه Alveo 3D را راه اندازی کردید؟

ما از پرینترهای سه بعدی، در مکان‌های کوچک از قبیل ورک‌شاپهایمان یا مستقیماً در خانه استفاده می‌کردیم. ما از خطرات جدی مرتبط با دستگاه‌ها از قبیل سوزش گلو و چشم، و بوی ذوب پلاستیک آگاه شدیم. ما متوجه شدیم که تولیدکننده‌های دیگری که با ABS و HIPS کار می‌کنند نیز، متوجه این اثرات شده بودند. بعضی از تولید کننده‌ها در محیط‌های کوچکتر بدون امکانات تهویه به سردرد نیز اشاره کرده‌اند. این موضوعات در گردهمایی‌های مختلف مطرح شد و برخی از شرکت‌کننده‌ها راهکار فیلتر خانگی را پیشنهاد دادند. در طول انجام پرینت، ما در معرض دو نوع از آلودگی‌های خطرناک هستیم که یکی از آلودگی‌های سمی مربوط به VOCsها و دیگری ذرات نانو هستند.

تمام این موارد باعث شد که ما به فکر مجهز کردن دستگاه‌های پرینتر سه بعدی خودمان با یک سیستم فیلترینگ باشیم. اگر بخواهیم در مورد آلودگی‌های سمی صحبت کنیم، باید به این نکته حتماً اشاره کرد که یک ریسک بلند مدتی در اثرات مزمن بالقوه وجود دارد. آلودگی‌های فراگیر در هوا آزاد می‌شود و این یک اثر همیشگی از دستگاه‌های پرینتر است که می‌تواند خطرناک باشد. به محض اینکه پرینترهای سه بعدی در محیطی استفاده شود که از امکانات تهویه قوی برخوردار نباشد، تجمع ذرات نانو و VOCsها ریسک آلودگی هوا را بوجود می‌آورند.

کیت فیلترینگ پرینتر سه بعدی ALveo3D
کیت فیلترینگ پرینتر سه بعدی ALveo3D

ریسک همراه VOCsها برای این صنعت شناخته شده است. گازهایی که همراه با ساطع کردن گرما هستند، به گازهای سرطانزا مشهور هستند. حتی در فیلامنت PLA که بنیان طبیعی دارد، میزان افزودنی‌ها، آن را به یک گاز سمی تبدیل می‌کند. فیلامت‌های دیگری از جمله POM به صورت طبیعی گاز فرمالدئید آزاد می‌کند، و ریسک تنفس گازهای سمی در هوا زمانی که کیسه از قرقره باز می‌شود را ایجاد می‌کند. برای ذرات نانو این ریسک کمتر است، اما احتمالاً خطرناکتر خواهد بود، چرا که این ذرات در اعضای بدن و مغز قابل مشاهده هستند، و از بین بردن آنها در بدن انسان مشکل خواهد بود.

CNRS استفاده از فیلتر‌های HEPA را پیشنهاد می‌کند. این فیلتر‌ها ذرات نانو را هدایت کرده و با فعال کردن کربن، VOCsها را هدایت خواهند کرد. ما برای فیلتر‌های موجود راه‌حل‌هایی را پیشنهاد کرده‌ایم، و جای تعجب است که راه‌حل‌های بسیار کمی برای پرینتر‌های سه بعدی با کمتر از 150 یورو امکان‌پذیر است. بسیاری از تولیدکننده‌ها سیستم‌‌های فیلترکردن هوا را خودشان طراحی و می‌سازند و آن را در مکانی که پرینترهای آنها هست قرار می‌دهند، تا قبل از پخش شدن در هوای اتاق فرآیند فیلتر انجام می‌شود.

فیلتر هوای پرینتر سه بعدی Alveo3D
فیلتر هوای پرینتر سه بعدی Alveo3D

اولین سیستم فیلترینگ پرینتر سه بعدی ما به صورت دستی ساخته شد. یک فیلتر HPEA کربن آزاد کرده و یک مدل از پرینتر‌های سه بعدی که تماماً در جعبه‌های ما قابل جای گذاری است. نتایج رضایتمند بود اما ما قصد داشتیم مطمئن بشویم که به طور مؤثر با تمام آلودگی‌های سمی در حال مقابله هستیم. چیزی که مورد انتظار بود این است که به یک وسیله ساده برای پرینتر سه بعدی برسیم که هدف ما را به درستی انجام اجرا کند، بعد از آن ما خطرات حاصل از بیشتر گازها را که در حین پرینت کردن قابل مشاهده بود، بررسی کردیم. ما نتایج مطالعاتمان بر روی آزادسازی ذرات نانو را با یکدیگر ترکیب کرده، و متوجه شدیم رفتار این فاکتور‌ها در نتیجه هزاران نانومتر هست که نیازمند تحقیقات بیشتری است.

برای 3 تا 4 ماه تنضیمات و پیکربندی هزاران فیلتر را بر روی جعبه‌های خود امتحان کردیم، در این باره با کارخانه چینی و اروپایی کار کردیم تا بهترین ترکیب از هدایت VOCs و ذرات نانو پیدا کنیم، قصد ما این بود که مطالعه و کار ما در این زمینه برا تمام استفاده کنندگان در دسترس باشد، چرا که این خطر در استفاده از دستگاه‌های ابتدایی و مدل‌های حرفه‌ای تفاوتی نداشت.

فیلتر هوای پرینت سه بعدی Alveo3D
فیلتر هوای پرینت سه بعدی Alveo3D

فیلترهای Alveo3D چگونه کار می‌کند؟

جعبه‌های فیلتر Alveo3D طوری طراحی شده اند که برای پرینتر‌های سه بعدی قابل نصب و جایگذاری آسان باشد. آن‌ها یک فن با فشار بالا را با کارتریج فیلتر که به صورت اختصاصی برای مقابله با آلودگی حاصل ازپرینتر‌های سه بعدی FDM طراحی شده است، ترکیب می‌کنند. این فیلترهای سه بعدی شامل یک قسمت فعال کننده کربن است که طیف وسیعی از VOCs ها را هدایت می‌کند.

اغلب از ما درباره طول عمر این فیلترها پرسیده می‌شود، اما پاسخ به چند فاکتور بستگی دارد، اصلی‌ترین فاکتور زمان پرینت کردن است. مدل فیلامنت و دمای نازل فاکتور‌های دیگر هستند. برای اندازه گیری پیشگیرانه، پیشنهاد ما 600 ساعت استفاده از فیلترها است. این موضوع به کربن فعال شده مربوط است. زمانی که فیلترها اشباع بشوند باعث می‌شود تمام VOCs ها از آن عبور کرده و این مهم است که پس از آن باید به صورت منظم فیلتر قبل از اشباع شدن عوض شوند. استفاده 600 ساعته از فیلتر‌ها در پرینتر‌هایی که بعضی اوقات کار می‌کنند، هر 6 ماه یکبار و برای پرینتر‌هایی که به صورت معمول کار می‌کنند هر 3 ماه یکبار خواهد بود.

کیس و سیستم فیلترینگ هوای پرینتر سه بعدی Alveo3D
کیس و سیستم فیلترینگ هوای پرینتر سه بعدی Alveo3D

سیستم‌های فیلتر ما بر روی جعبه‌های پرینتر سه بعدی نصب می‌شود. این یک ابزار ضروری برای حفاظت  از تجهیزات شما و پرینت موفق است، به خصوص زمان کار با بعضی پلاستیک‌ها از جمله ABS که پرینت کردن با آن‌ها مشکل است. این فیلترها همچنین باعث کاهش صدای ماشین‌ها می‌شوند. علاوه بر تمام این موارد، این فیلترها باعث می‌شوند تمام دودها حتی بعد از اینکه پلاستیک سرد شود، گرفته می‌شود. ما سه تا هدف داشتیم، دسترسی دمای ثابت محیطی و محدود کردن اثرات منفی رپینگ و هدایت هوا به صورت یک کل. ما جعبه‌هایی را طراحی کردیم که مناسب ابعاد هر پرینتری باشد. یک ساختار معمول، استفاده از قاب‌های آلومینیومی و پلکسی و نماهای پلی کربنات است. جعبه‌ها با سیستم‌های فیلتر مجهز شده و ما می‌توانیم آپشن‌هایی را بر اساس نیازهای مشتریان خود به آن ها اضافه کنیم. در نهایت همانطور که گفتم تمام قسمت‌های پلاستیکی جعبه‌های ما به صورت سه بعدی ساخته شده که این امکان را به ما می‌دهد که به صورت مستمر از لحاظ تکنیکی آن‌ها را ارتقا داده و بر اساس راهکار نهایی آن‌ها را تغییر دهیم، آن‌ها در فرم‌های آماده به کار قابل دسترس است.

در حال حاضر دو مدل از فیلترها طراحی و ساخته شده است، مدل فیلتر AlveoONE با یک جعبه مجهز به ورودی هوا که نیاز به چسبانده شدن ندارد، همراه است. این دستگاه هوا را با ایجاد فضای خلاء به داخل کشیده و هوای تمیز را منتشر می‌کند. این فیلتر مناسب پرینت کردن ترموپلاستیک‌ها شامل PLA و ABS, PETG است. مدل دیگری به نام AlveoONE-R که برای محیط‌های ضدآب ساخته شده و به بازیافت داخلی کمک می‌کند. اگر شما برای محیطی بالای 40 درجه سانتی گراد نیاز دارید، این نوع از بازیافت‌های داخلی در افزایش دمای بالاتر را امکان‌پذیر می‌سازد.

کیس فیلترینگ پرینتر سه بعدی pRUSA

شما فکر می‌کنید که کاربرها از خطرات پرینت سه بعدی آگاه هستند؟

ما در مورد این موضوع مطالعه کوچکی انجام دادیم و طبق نتایج حاصله نیمی از کاربران نسبت به این ریسک‌ها آگاهی ندارند. برای هر دو گروه متخصصان و تازه کاران، آگاهی بعد از چند بار استفاده، زمانی که بوها و سوزش‌ها ایجاد می‌شود، آشکار خواهد شد. اندازه گیری‌ها و مقیاس بندی‌های احتیاطی هنوز به صورت اتوماتیک انجام نمی‌شود. اگرچه بعضی از آن‌‌ها اعتقاد دارند که استفاده از PLA خطر کمتری نسبت به سایر ترموپلاستیک‌ها دارد با این حال همراه شدن با افزودنی‌ها باعث تقویت مشخصات و امکانات تکنیکال خواهد شد که در نتیجه آن گازهای سمی ایجاد می‌شود. یکی از ماموریت‌های Alveo3D فراهم کردن اطلاعات در زمینه ریسک‌ها و اقدامات برای مقابله با آنهاست.

پروژه‌های آینده Alveo3D چیست؟

ما برای ماه‌های آتی در زمینه‌های مختلفی در حال فعالیت هستیم. تا پایان جولای ما قادر خواهیم بود تا اولین کارت‌های الکترونیکی V2 را ارائه دهیم. این کارت‌ها برای کنترل مکان‌های فیلترها و مانیتور کردن پوشش آن‌ها است. ما همچنین در حال آماده سازی مدل AlveoONE PRO هستیم که به صورت تخصصی برای شرکت‌ها طراحی شده است. این سیستم فیلتر قابلیت این را خواهد داشت که هوای دو پرینتر را به صورت همزمان هدایت خواهد کرده و یا قابل استفاده برای یک پرینتر با حجم بالاست.

حرف آخر برای خوانندگان؟

به صورت کلی با چندین پروژه برای آینده داریم اما ما باید تقاضا و توسعه را برای سال 2019 کنترل کنیم.

ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید