Internacional. El procesamiento de metales con láser y plasma libera muchos contaminantes diferentes al aire ambiente. El Instituto Fraunhofer de Tecnología de Materiales y Vigas IWS, junto con sus socios, ha desarrollado un sistema de filtro que elimina de manera eficiente estas sustancias del aire. El filtro se puede adaptar a los distintos materiales y sustancias liberadas en cada caso. En el futuro, la tecnología se utilizará en otras aplicaciones, como la fabricación de aditivos.
Cuando los metales se procesan con láser o plasma, se liberan micropartículas y gases nocivos, así como sustancias. Las empresas metalúrgicas suelen retirar estas sustancias del lugar de trabajo mediante sistemas de extracción y ventilación. Cuando esto no sea posible, los empleados usan máscaras protectoras.
A medida que la producción se vuelve cada vez más automatizada (usando robots de producción, por ejemplo), ahora se presta menos atención a la protección de emisiones, porque las personas no están presentes permanentemente en la instalación. “Esto es un problema, porque los empleados tienen que ingresar ocasionalmente a las instalaciones para realizar reparaciones y mantenimiento, y para monitorear la calidad de los productos”, dice Jens Friedrich, Gerente de Grupo de Filtración de Gas y Partículas en Fraunhofer IWS en Dresden. “En tales casos, los empleados no son conscientes de cuán contaminado está el aire”.
Un sistema de filtrado para todo
Como parte de un proyecto financiado con fondos públicos, Fraunhofer IWS en Dresde desarrolló un sistema de filtro junto con empresas de Sajonia que limpia el aire en las salas de producción y al mismo tiempo atrapa eficazmente una variedad de contaminantes. El estándar hoy en día son los sistemas de filtro de carbón activado, que, por ejemplo, retienen compuestos orgánicos volátiles (COV). Sin embargo, las empresas y talleres metalúrgicos también suelen liberar sustancias como el formaldehído, los óxidos de nitrógeno y los compuestos de azufre problemáticos. La soldadura láser también libera micropartículas de metal o material de soldadura.
Hasta ahora no ha habido ningún sistema disponible que elimine todas las sustancias del aire igualmente bien. Como parte del proyecto MultiFUN, los socios han desarrollado por primera vez un sistema de filtro tan flexible. Consta de varios módulos intercambiables. Cada nivel de filtro contiene un medio filtrante diseñado específicamente para eliminar determinadas sustancias del aire ambiente. Además del carbón activado, el sistema de filtro también utiliza zeolitas y polímeros porosos, por ejemplo, pero también las denominadas estructuras orgánicas metálicas.
Probar muchas sustancias diferentes
Para encontrar la sustancia de filtro adecuada, los investigadores de Fraunhofer IWS primero probaron una variedad de sustancias en el laboratorio para ver qué tan bien absorben los diversos contaminantes del aire. Luego, los mejores candidatos se integraron en el prototipo del sistema de filtrado, que fue
fabricado por la empresa ULT en Löbau. Una característica distintiva de este sistema en comparación con los sistemas de filtración convencionales es su sensor de monitoreo, que detecta automáticamente cuando el medio filtrante está saturado con sustancias y necesita ser reemplazado. El estado se muestra mediante LED de colores por separado para cada nivel de filtro y clase de contaminante. Esto significa que solo se debe reemplazar el nivel de filtro que está saturado.
Importancia de usar sistemas de filtro
Como resultado de la creciente automatización, aumenta el número de salas de fábrica en las que el aire no se limpia adecuadamente, como las instalaciones de producción 3D. “Es probable que esto genere conflictos, porque nunca nada funciona completamente sin la participación de personas”, dice Jens Friedrich. “Es absolutamente recomendable utilizar sistemas de filtrado para proteger la salud de los empleados a largo plazo, incluso si solo ingresan al áreas de vez en cuando”. En la fabricación aditiva con robots láser 3D, se liberan cantidades significativas de micropartículas. Estas se depositan y contaminan la habitación y las piezas de trabajo. Las partículas pueden contaminar productos de alto valor. También representan un peligro de accidente, si las personas se resbalan sobre los gránulos. acumulada en el suelo.
Junto con varias empresas, Fraunhofer IWS está trabajando actualmente en el desarrollo de un sistema diseñado específicamente para filtrar los contaminantes y las sustancias que se liberan durante la fabricación de aditivos. “Nuestro instituto tiene experiencia en procesamiento láser, en materiales y en el desarrollo de sistemas completos”, dice Friedrich. “Esto nos convierte en el socio adecuado cuando se trata del desarrollo de este tipo de soluciones de filtrado”.
También cree que existe una creciente necesidad de sistemas de filtrado que eliminen diversas sustancias del aire en la producción y el reciclaje de baterías. Este es especialmente el caso porque allí se utilizan metales como el níquel, el manganeso y el cobalto, que pueden formar compuestos peligrosos para la salud incluso en dosis muy bajas.
El proyecto MultiFUN fue financiado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). Sus socios incluyen ULT AG de Löbau, SEMPA SYSTEMS GmbH de Dresde, el fabricante textil Norafin Industries GmbH de Mildenau y Fraunhofer IWS.
Fuente: Fraunhofer IWS.
