Uso de cartuchos filtrantes plisados y filtros cápsula en la fabricación láser

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Definir primero la corriente: líquido o aire

La fabricación láser cubre procesos muy diferentes: corte y soldadura láser, fusión por capa de polvo, fabricación aditiva basada en resina, recubrimiento de componentes ópticos, enfriamiento láser y impresión electrófotográfica. Los cartuchos plisados líquidos y los filtros cápsula descartables se aplican a líquidos como agua de enfriamiento, resina fotopolimerizada, químicos de recubrimiento y algunos bucles de tinta. No son sustitutos de la ventilación por descarga local, la filtración HEPA o los controles de fase gaseosa utilizados para fumadas, nanopartículas y vapores.

La NIOSH identifica polvos metálicos, cerámicos y de polímeros, fumadas y compuestos orgánicos volátiles como peligros de la fabricación aditiva.[1] La OSHA trata las contaminaciones atmosféricas generadas por láser como un problema de ventilación y filtración en línea.[2] Esta frontera protege tanto a los trabajadores como la credibilidad de la especificación del equipo.

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Agua de refrigeración láser y circuitos de enfriadoras

Circuits de enfriamiento cerrados pueden acumular óxido de hierro, óxido de cobre, cristales de escala de carbonato de calcio, sílice, fragmentos de chispas de corte, partículas de desgaste de bomba, fragmentos de elastómero y fragmentos de biofilm. Estos sólidos pueden restringir canales de enfriamiento estrechos, cubrir superficies de transferencia de calor, dañar sellados y desestabilizar el control de temperatura. Un cartucho plisado en la corriente principal o secundaria puede reducir la carga de partículas; una cápsula compacta puede proteger un analizador, una rama de dosificación o un punto de uso sensible.

La parte difícil es separar las partículas de los problemas disueltos. Un cartucho puede capturar escamas precipitadas o productos de corrosión, pero no elimina la dureza disuelta, la conductividad iónica o los organicos disueltos. La química del agua, la inhibición de la corrosión, el tratamiento con ultravioleta o la intercambio iónico pueden ser necesarios también. Los materiales de filtración deben tolerar glicol, inhibidores, temperatura y químicos de limpieza.

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Resinas fotopoliméricas y fabricación aditiva por láser

La estereolitografía y los procesos relacionados con los tanques pueden dejar resinas gélidas parcialmente curadas, capas curadas finas, fragmentos de soporte, polvo, fibras y conglomerados de pigmento en las resinas recuperadas. Estos contaminantes pueden crear surcos superficiales, marcas de recojedor, dispersión óptica o características incompletas. Un cápsula con bajo desprendimiento puede ser útil para el traslado de resinas en pequeñas lotes; un cartucho plisado puede servir para un ciclo de recuperación más grande.

La filtración de resinas es sensible a la viscosidad y la exposición a la luz. Las gélidas blandas pueden deformarse, mientras que la luz ultravioleta extraviada puede generar nuevos gélidos después de la filtración. Las pruebas deben usar resina envejecida a temperatura de operación y verificar que el medio no adsorba un iniciador fotoiniciador, un colorante o un disolvente. El filtro debe estar sellado o protegido donde sea necesario.

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Recubrimientos ópticos, fotorresistencias y proyección láser de materiales

Las ópticas láser y los componentes fotónicos usan soluciones de capa, líquidos de limpieza, resistentes a la foto, desarrolladores e inks funcionales. Los contaminantes relevantes incluyen polvo de vidrio o pulido, partículas de sílice, fragmentos de resina seca, microgélidos, aditivos precipitados, lana, pelo y fragmentos de sellado. Estos sólidos pueden crear pinchos, dispersar la luz o perturbar el borde de una capa delgada. La filtración en etapas—protección más gruesa seguida por un punto final fino de cápsula—generalmente proporciona un flujo más estable que cargar un filtro ultrafino con cada partícula.

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Impresoras láser y sistemas de polvo seco

Las impresoras de láser generan o manejan toner seco compuesto por resina de polímero, pigmento como el negro de carbono, aditivos para el control de carga y ayudantes de flujo como sílice. Fibra de papel, polvo de toner y fragmentos de polímero son contaminantes secos. Los sistemas que manejan sistemas de aditivos metálicos también manejan polvo metálico fino. Estos flujos requieren manejo en caja, limpieza y equipo de control de aire o polvo adecuado. La OSHA informa que los procesos de alta energía, incluidos la corte láser y la impresión 3D, pueden generar emisiones de nano- y microplásticos.[3] Un filtro de cápsula líquido estándar nunca debe presentarse como el control para esas partículas aéreas.

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Conclusión

La filtración líquida en la fabricación de láser es más útil en circuitos de enfriamiento, recuperación de resinas, químicos de recubrimiento y entrega de fluidos funcionales. Elimina el óxido, cristales de escala, desechos de desgaste, resinas curadas, gomas, fibras y agregados que amenazan los conductos o las superficies de precisión. El polvo aéreo de toner, polvo metálico, humo y emisiones ultrafinas pertenecen a una estrategia de extracción separada. Al definir el flujo, el contaminante y el modo de fallo primero, los fabricantes pueden colocar cartuchos plisados y cápsulas donde realmente mejoran el tiempo de funcionamiento y la calidad del producto.