打印机HEPA和活性炭过滤器:替换件与局限

细颗粒物和挥发性化合物是两个不同的问题

EPA将颗粒过滤器与活性炭等针对气体的过滤介质区分开来。其指南针对的是家用空气净化器,并非对3D打印机滤芯的认可。CADR描述的是颗粒物,而不是气体去除性能。对于活性炭过滤器,请索取其型号、介质用量以及针对目标物质的现有测试结果;仅凭材料名称既无法确定VOC(挥发性有机化合物)捕获率,也无法确定使用寿命。

NIOSH第2024-103号出版物发布于2023年11月,介绍了使用HEPA降低打印期间超细颗粒物浓度的方法。它还介绍了围绕一款打印机开发的局部抽排控制措施,并讨论了HEPA加活性炭作为减少颗粒物和VOC(挥发性有机化合物)的一种潜在方法。这种可能性针对的是所研究的控制措施;它既不能证明所有组合滤芯都有效,也不能证明下文介绍的Prusa过滤器有效。

所引用的Prusa页面介绍了用于其外罩的HEPA滤芯,但没有描述活性炭层或VOC(挥发性有机化合物)去除能力。配置文件中的Requires filtration标记控制的是启动,并不是房间暴露水平的测量。请将介质描述、机械兼容性以及在特定条件下记录的性能分开看待。

Prusa过滤器在腔体内实际起什么作用

根据Prusa知识库,CORE One和CORE One L可以加装HEPA过滤器,Prusa XL的外罩则随附该过滤器。您可以在Settings下的Chamber Filtration中设置,也可以在打印期间通过Tune菜单设置。共有三种模式:None;Adv. Filtration,使用标准HEPA过滤器及其专用风扇;DIY,使用您自己的过滤器,没有专用风扇,由冷却风扇同时负责冷却和过滤。

有一个细节值得您注意。启用Advanced Filtration后,它还会接管腔体温度控制并关闭冷却风扇,严重过热的情况除外。过滤器并不是一个被动的附加件。它改变了外罩管理热量的方式。如果您使用第三方滤芯运行DIY模式,文档并不保证相同的行为。

Prusa指出,在打印期间和打印后,要有效过滤整个腔体,至少需要40%的功率。较低的设置低于Prusa公布的有效过滤整个腔体的最低值。

读懂到期提醒并选择正确的替换件

“The HEPA filter has expired. Change the HEPA filter before your next print.”这条消息是Prusa公布的寿命到期提醒,并非对滤芯负载的直接测量。错误代码为:CORE One #31832、CORE One L #35832、CORE One INDX #36832、XL #17832。Prusa要求您在下次打印前更换过滤器,这在打印会释放烟雾或细颗粒物的材料时尤为重要。

兼容的替换件是Prusa网店销售的备用HEPA过滤器。文档没有列出与其他品牌的等效关系。购买前,请确认适合您机型的确切部件,并按CORE One、CORE One L或XL的Advanced Filtration System安装指南操作。

计数器报告的是过滤器使用小时数,而不是对滤芯实际负载的测量。所查阅的页面没有说明耗材选择在提醒之前如何影响负载,也没有提供提前更换的阈值。请按Prusa文档的说明使用计数器和提醒,并遵循您过滤器的说明。

小时计数器和“Filter All Materials”开关

菜单显示Filter Usage,即过滤器已运行的小时数。Prusa指出,执行硬恢复出厂设置后该数值会清零。如果您重置过机器,请记下安装日期,否则计数器将无法反映滤芯的真实使用时长。实际更换后,Change Filter选项会将计数器清零。

Filter All Materials会改变过滤启动的时机。关闭时,只有标记为“Requires filtration”的耗材才会启动过滤。开启时,所有耗材都会过滤。打印ABS和ASA时,请检查所用的配置文件,不要想当然地认为过滤正在运行。

从固件6.4.0开始,还有两个G-code可控制过滤。M147开启Automatic Filtration和Post-print Filtration,M148将两者关闭。这些代码会覆盖菜单设置,必须放在起始代码中吹扫线之前。请检查起始代码:M148命令可能关闭菜单中选择的选项。仅仅安装了滤芯并不能证明该项目的过滤处于启用状态。

打印后过滤及Prusa推荐它的原因

Prusa提供持续时间和功率可调的打印后过滤,并强烈建议保持启用。文档还指出,要有效过滤整个腔体,至少需要40%的功率。这里没有量化房间内的暴露水平或房间通风性能。

Prusa将打印后持续时间与功率分开:在编辑配置文件之前,记录这两项设置和所选模式。其40%的阈值针对的是整个腔体的过滤,并不能证明房间内的浓度可以接受。不要将该数值套用到单独的空气净化器或其他打印机的过滤器上。

EPA将过滤视为源头控制和通风的补充,并不能消除所有污染物。NIOSH研究了创客空间、学校和小型工作场所中的通风外罩和近源抽排。这些框架有助于评估一套装置,但并不会自动验证您的房间、材料或单独购买的配件。

任何过滤器都不能保证的事

不要把过滤介质的标识与空气质量保证混为一谈。对于Prusa文档之外的活性炭产品,请向其制造商索取数据:目标物质、介质用量、测试条件和更换说明。EPA指出,过载的过滤器性能不佳,而气体去除也缺乏类似颗粒物CADR那样广泛使用的评级。这并不能为打印机滤芯提供通用的更换期限。

Prusa的计数器报告的是使用小时数;页面并未说明它测量滤芯负载。DIY模式允许您使用自己的过滤器,但文档没有提供第三方滤芯的性能测量数据。请查看您所选确切替换件的规格和条件。

要把替换件作为经常性耗材与耗材一起计入预算,启动预算工具可以让您将其纳入,而无需猜测数字。

资料来源与局限

• 外罩过滤器到期 #31832(CORE One)#35832(CORE… | Prusa知识库 Prusa Prusa Prusa
• Prusa CORE One高级过滤系统 | Prusa知识库 Prusa Prusa Prusa
• 安全3D打印方法:面向创客空间用户、学校、图书馆和小型企业的指南
• 家用空气净化器指南(第2版):便携式空气净化器、暖炉和暖通空调过滤器

我们整理的是厂商和社区的文档，并未亲自测量这些产品。针对你具体型号的手册优先于一般性的指导。