Unités de filtration de l'air
Unités de filtration de l'air

Unités de filtration de l'air

Le traitement des matériaux laser produit un sous-produit constitué de particules (fumée) et de composés organiques volatils ou de COV (fumées) qui doivent être retirés de la zone de traitement des matériaux d'un système laser et manipulés de manière sûre et appropriée. Il est préférable de filtrer les sous-produits du flux d'air d'échappement avant de l'évacuer vers l'extérieur chaque fois que cela est possible. ULS fournit une gamme de solutions de filtration d'air de taille appropriée pour chaque système laser. Ces solutions de filtration d'air contiennent une technologie brevetée pour améliorer les performances et la sécurité. Les solutions ULS de filtration d'air offrent les avantages suivants à l'utilisateur:

Fonctionnement des unités de filtration de l'air

La famille de systèmes de filtration d'air ULS élimine l'air contaminé d'un système laser et filtre les sous-produits (particules et fumées) produits lors du traitement de matériaux avec un laser.

UAC 4000 Air Filtration

UAC 4000 système de filtration d'air face avant

L'UAC 2000 et l'UAC 4000 utilisent un système de filtration à quatre niveaux (filtre pré filtre, filtre HEPA et double carbone) pour éliminer efficacement ces sous-produits de l'air d'échappement. Les capteurs surveillent chaque étape et alertent l'utilisateur lorsque les médias filtrants doivent être remplacés. Un unique filtre à double carbone augmente la durée de vie des filtres à charbon en permettant de consommer pleinement le charbon actif. Les ventilateurs d'échappement à vitesse variable maintiennent un débit d'air constant lorsque les filtres à particules sont consommés. L'UAC 2000 et l'UAC 4000 communiquent avec les systèmes laser ULS pour allumer et éteindre la filtration avec le traitement du matériel laser et pour signaler l'état du filtre. Un moniteur de CO intégré indique à l'utilisateur des niveaux dangereux de CO dans l'environnement environnant.

Schéma de chemin de filtrage UAC

Schéma de chemin de filtrage

Sécurité accrue

Une suite complète de capteurs surveille chaque étape du processus de filtration ainsi que le flux d'air et le milieu environnant. Ceci est fait pour s'assurer que le système de filtration fonctionne correctement pour maintenir un environnement d'exploitation sécurisé pour le traitement des matériaux laser.


Filtration de particules et capteurs de débit d'air


Les capteurs de pression surveillent les différentiels de pression sur chacun des filtres particulaires et surveillent efficacement les performances en mesurant l'augmentation de la contre-pression à mesure que chaque filtre est consommé. Un capteur de débit d'air fonctionne en combinaison avec ces capteurs de contre-pression pour augmenter le débit d'air en tant que construction de contre-pression afin de maintenir un niveau minimum sûr de débit d'air. Si un étage de filtre à air est bloqué pour quelque raison que ce soit, le capteur de débit d'air peut détecter la chute du débit d'air au-dessous des limites minimales et arrêter le traitement au laser. Ces capteurs assurent ensemble un environnement de travail sécurisé en maintenant un débit d'échappement suffisant.


Capteurs de filtration de fumée


Les stades filtrants en carbone ne peuvent pas être surveillés avec des capteurs de pression car la contrainte ne s'accroît pas avec le processus d'adsorption par lequel le carbone capture les COV (fumées). Cela rend difficile le suivi de l'état des stades filtrants du carbone. Certains fabricants de systèmes de filtration n'essaient pas de surveiller les étapes de filtrage du carbone en laissant à l'utilisateur de déterminer quand un filtre à charbon est consommé. On dit aux utilisateurs de changer les filtres à charbon lorsqu'ils sentent des odeurs dans l'environnement. Cette approche est très subjective et donc une méthode dangereuse.


Des capteurs de COV sont disponibles et d'autres fabricants placent l'un de ces capteurs après un filtre à charbon pour servir de moniteur, mais cette solution présente un grave défaut. Ces capteurs réagissent à la présence d'une large gamme de COV, ne peuvent pas faire de distinction entre différents composés et réagissent différemment à différents composés. Par conséquent, ils ne peuvent pas être étalonnés pour mesurer les niveaux réels de la grande variété de COV produits lors du traitement des matériaux laser.


ULS a développé une méthode nouvelle et exclusive pour surveiller les étapes de filtrage du carbone qui répond à tous les problèmes décrits ci-dessus. Une étape de filtrage à double carbone brevetée utilise deux filtres à charbon avec trois capteurs de COV: l'un déployé en amont du premier filtre à charbon, l'un déployé entre le premier et le deuxième filtre à charbon et l'autre déployé après le deuxième filtre à charbon. Le capteur du milieu peut détecter la percée des fumées dans la première étape du carbone. Le capteur du milieu peut être comparé au capteur supérieur pour mesurer l'efficacité du premier étage de carbone. Lorsque les capteurs supérieurs et intermédiaires détectent des niveaux égaux de fumées, la première étape est entièrement consommée. Le dernier capteur de carbone garantit que le filtre à charbon du deuxième étage continue d'empêcher les vapeurs de passer à travers le milieu environnant même après une percée dans le premier étage de carbone.


Contrairement à d'autres solutions, cet arrangement de trois capteurs autour des deux niveaux de carbone peut surveiller de manière fiable l'efficacité du filtrage du carbone tout en protégeant le milieu environnant contre les fumées, ce qui augmente encore la sécurité du traitement des matériaux laser.


Surveillance de l'environnement


Les solutions de filtration d'air UAC disposent d'un capteur intégré de monoxyde de carbone pour surveiller l'environnement environnant. Ce capteur déclenche une alarme sonore pour avertir l'utilisateur si les niveaux de monoxyde de carbone dans les environnements atteignent des niveaux dangereux, et cela empêchera le traitement des matériaux laser à travers le lien de communication avec le système laser. Cela empêche la production supplémentaire de monoxyde de carbone jusqu'à ce que les niveaux tombent en dessous des limites dangereuses, assurant ainsi la sécurité de l'opérateur.

Rendement amélioré de l'investissement

Les systèmes de filtration d'air ULS sont conçus avec des étages de filtre de grande capacité pour le traitement du volume des matériaux laser. Les médias filtrants à haute capacité peuvent être coûteux à remplacer, ce qui constitue une considération de conception importante pour utiliser les médias filtrants aussi efficacement et efficacement que possible. Les systèmes de filtration d'air ULS répondent à cette question de deux façons principales, ce qui fournit un retour sur investissement amélioré dans le temps.


Filtration de particules


La filtration des particules est un processus de barrière mécanique qui capture les particules en faisant passer de l'air contaminé à travers un milieu de barrière avec des pores qui sont dimensionnés pour éviter que des particules plus grandes que la taille des pores ne traversent. Les filtres à particules sont entièrement consommés lorsque la majorité des pores sont bloqués par des particules et l'air contaminé ne peut plus traverser les médias.


Des milieux filtrants HEPA sont typiquement utilisés dans la deuxième étape du procédé de filtration particulaire pour capturer des particules très fines jusqu'à 0,3 μm. Ce type de média a une structure extrêmement fine qui peut être facilement contaminée par des particules plus importantes. Les préfiltres sont généralement utilisés pour capturer les particules plus importantes et prolonger autant que possible la durée de vie du filtre HEPA. Les préfiltres à haute capacité utilisés dans les systèmes de filtration UAC sont relativement peu coûteux et utilisent une construction en sac plissé qui a une surface généreuse pour capturer efficacement de grandes particules. L'utilisation de ces pré-filtres aide à prolonger la durée de vie du filtre HEPA en améliorant la rentabilité du sous-système de filtration particulaire.


Fume Filtration


Les milieux filtrants en carbone utilisés dans l'étape de filtration des fumées sont les milieux filtrants les plus coûteux dans une solution de filtration typique dans ce segment de marché. Les milieux filtrants en carbone ne captent pas les fumées à l'aide d'un procédé de barrière, mais utilisent plutôt un processus de filtration par volume appelé adsorption dans lequel les COV doivent être exposés aux supports de carbone pendant une période de temps à adsorber dans le carbone. Typiquement, un lit de carbone avec une grande surface et une épaisseur définie est utilisé pour ralentir l'air contaminé et permettre aux VOC d'avoir une certaine durée de vie dans les milieux de carbone pour que l'adsorption soit efficace. L'adsorption commence à l'avant-garde du lit de carbone, et comme le milieu de carbone au bord d'attaque du lit capture les COV, ce carbone sera saturé et incapable de capturer plus de COV. À mesure que le processus se poursuit, le carbone plus profond dans le lit commence à adsorber les COV. La consommation de carbone progresse du bord d'attaque au front de fuite du lit. Malheureusement, en raison des variations dans le flux d'air à travers le lit de carbone et des variations de l'efficacité du carbone, le carbone n'est pas consommé uniformément de haut en bas du lit. Il y a généralement une percée des fumées dans une partie du lit avant la consommation totale des milieux carbonés. Dans les tests menés par des scientifiques de ULS, on a découvert que jusqu'à 1/3 du carbone dans un lit de filtre à charbon typique n'est pas entièrement consommé lorsque la percée se produit comme illustré dans la figure ci-dessous. Le carbone n'est pas consommé uniformément de haut en bas du lit. Il y a généralement une percée des fumées dans une partie du lit avant la consommation totale des milieux carbonés. Dans les tests menés par des scientifiques de ULS, on a découvert que jusqu'à 1/3 du carbone dans un lit de filtre à charbon typique n'est pas entièrement consommé lorsque la percée se produit comme illustré dans la figure ci-dessous. Le carbone n'est pas consommé uniformément de haut en bas du lit. Il y a généralement une percée des fumées dans une partie du lit avant la consommation totale des milieux carbonés. Dans les tests menés par des scientifiques de ULS, on a découvert que jusqu'à 1/3 du carbone dans un lit de filtre à charbon typique n'est pas entièrement consommé lorsque la percée se produit comme illustré dans la figure ci-dessous.

UAC consommé en carbone

Illustration montrant le carbone non consommé lors de la rupture des fumées dans le lit de carbone supérieur

Lorsqu'une percée se produit dans une solution de filtre à charbon à une seule étape généralement trouvée dans les produits par d'autres fabricants, les fumées commencent à passer à travers le milieu environnant. L'utilisateur est habituellement chargé de remplacer le filtre à charbon à ce point même si une quantité significative de carbone n'est pas entièrement consommée. L'étape de filtrage de carbone double brevetée dans les systèmes de filtration d'air ULS résout ce problème en plaçant un deuxième lit de carbone après le premier lit, ce qui permet aux supports filtrants de carbone dans le premier lit d'être complètement consommés tandis que le deuxième lit empêche les vapeurs d'entrer dans les environs environnement. En outre, le schéma de capteur unique décrit dans la section précédente permet au système de mesurer la consommation de la première étape pour déterminer de manière fiable quand elle est entièrement consommée.


Un autre avantage de cette conception de double cycle de carbone est réalisé en utilisant le même facteur de forme pour les deux étapes de filtrage de carbone. Cela permet à l'utilisateur de déplacer le deuxième étage de filtre partiellement consommé vers l'emplacement du premier étage et de placer le nouveau stade de filtre dans la position de la deuxième étape afin de consommer complètement le carbone précédemment dans la deuxième étape. Grâce à l'utilisation de cette technologie exclusive, l'utilisateur peut avoir confiance en remplaçant les filtres à charbon d'une unité de filtrage d'air ULS que les médias sont entièrement consommés et, au fil du temps, le retour de l'utilisateur sur les supports carbone sera maximisé.

Expérience enrichie de l'utilisateur

Dans le cadre de l'écosystème de composants modulaires qui permettent à ULS de proposer des solutions personnalisées pour le traitement des matériaux laser, les unités de filtration d'air ULS sont conçues pour communiquer avec les systèmes laser ULS. Cela permet au système laser de transformer la filtration sur et hors tension avec un traitement laser, réduisant ainsi la charge et l'usure de l'unité de filtration au fil du temps. Le lien de communication permet également une expérience utilisateur plus riche en communiquant l'état de tous les aspects du système de filtration au système laser. Cette information peut alors être affichée directement dans l'interface utilisateur du logiciel qui fonctionne avec le système laser. Les messages d'avertissement sont affichés lorsque les filtres se rapprochent de la fin de vie, ce qui permet aux utilisateurs de commander des filtres de remplacement.


L'expérience de l'utilisateur est également améliorée grâce à une réduction du son de l'industrie. Les souffleurs à haute performance sont nécessaires pour fournir un débit d'air adéquat pour éliminer et filtrer efficacement les sous-produits du traitement des matériaux laser. Les niveaux de bruit élevés sont une plainte courante avec d'autres systèmes de filtrage sur le marché. Les ingénieurs d'ULS ont pris soin de contrôler le bruit lors de la conception des produits de filtration d'air ULS, ce qui constitue une solution extrêmement silencieuse qui peut être placée à côté d'un système laser avec un effet négligeable sur le niveau de bruit ambiant.

Exigences relatives aux installations réduites

Lorsqu'un utilisateur considère l'adoption de la technologie de traitement des matériaux laser, ils doivent généralement effectuer un sondage sur le site pour s'assurer que leur installation est équipée pour supporter le traitement des matériaux laser. L'un des impacts les plus coûteux est l'installation d'un échappement correctement configuré. Les entrepreneurs doivent être engagés pour installer un ventilateur d'échappement de taille appropriée à l'extérieur de l'installation et acheminer des conduits adéquats à l'intérieur du système laser. Un système de filtration d'air ULS peut remplacer la nécessité d'un échappement externe dans un espace de travail correctement ventilé, réduisant ainsi l'impact sur les installations et réduisant le coût total de possession.

Haute fiabilité et facilité d'entretien

Les systèmes de filtration ULS présentent plusieurs avantages de conception qui garantissent une qualité de service et une fiabilité supérieures.


Remplacement du filtre


Le remplacement du filtre s'effectue depuis l'avant du système de filtration d'air ULS par des portes pratiques. Tous les étages de filtrage sont maintenus contre leurs joints à l'aide de mécanismes de libération de main, de sorte qu'aucun outil n'est requis. Chaque étage de filtre est conçu pour être remplacé par un seul opérateur avec le plus grand support, le filtre à charbon, légèrement inférieur à 25 lbs. Par opposition aux étages de filtrage d'autres fabricants qui peuvent peser plus de 60 lbs. Ceci illustre un autre avantage de la double conception de la phase de carbone qui divise le carbone entre deux lits, réduisant ainsi le poids de chaque filtre tout en fournissant la capacité de filtrage efficace des deux étapes combinées.


Nettoyage


Les grandes particules constituent la majeure partie du sous-produit dans de nombreuses applications de traitement des matériaux laser et constituent également le composant du flux de sous-produits qui oblige la majeure partie du nettoyage de routine à soigner et à maintenir un système de filtration. La majorité de cette grande particule est capturée par la phase de préfiltre. De ce fait, beaucoup de soin a été pris dans la conception de l'étape de pré-filtrage des systèmes de filtration d'air ULS pour rendre le nettoyage aussi pratique que possible pour l'utilisateur. Les pré-filtres sont connectés à une boîte détachable qui peut être facilement retirée du système pour faciliter le nettoyage, tandis que le remplacement du filtre pré-filtre est installé. Toutes les particules lourdes sont capturées dans cette boîte détachable afin que les portions restantes du système de filtration d'air restent relativement propres. Cela réduit le travail requis pour maintenir l'ensemble du système.


Soufflantes


Une méthode courante de réduction des coûts trouvée sur certaines solutions de filtrage sur le marché est l'utilisation de soufflantes brossées qui nécessitent le remplacement des brosses électriques de commutation après tant d'heures de service. Cela nécessite généralement un démontage important. En revanche, les systèmes de filtration d'air ULS utilisent des ventilateurs sans balais à haute fiabilité pour un fonctionnement sans entretien prolongé.

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