桌面3D打印帶來的一個問題是該過程產(chǎn)生的潛在有害顆粒的數(shù)量。在一篇題為“用于桌面3D打印機(jī)的智能廢氣處理系統(tǒng)”的論文中，一個研究團(tuán)隊討論了他們是如何開發(fā)一個系統(tǒng)來對桌面3D打印機(jī)進(jìn)行吸附和催化的。

　　該系統(tǒng)由數(shù)字通用粒子濃度傳感器、微控制器和直流電機(jī)組成。粒子濃度傳感器檢測3D打印機(jī)中微粒濃度是否超過對人體有害的最低臨界值。

　　研究人員解釋道：“通過電路將檢測到的微粒濃度與預(yù)先設(shè)定的濃度限值進(jìn)行比較?！比绻麧舛瘸^上限，則電機(jī)開啟；如果低于下限，則電機(jī)關(guān)閉，如果用戶在特殊情況下需要手動干預(yù)和調(diào)整，可以通過外部開關(guān)手動控制以實現(xiàn)空氣處理器開關(guān)。

　　溫度采集電路模塊實時監(jiān)測3D打印機(jī)的內(nèi)部溫度。還包括顯示電路模塊和電機(jī)控制電路模塊。

　　“本系統(tǒng)中單片機(jī)的主要任務(wù)是完成粒子濃度采集模塊采集的數(shù)據(jù)的控制和處理，并與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，”研究人員繼續(xù)說?！爱?dāng)該值大于標(biāo)準(zhǔn)值時，控制電機(jī)將被打開。主程序首先完成初始化，然后啟動粒子濃度采集模塊并執(zhí)行相應(yīng)的輸出操作。系統(tǒng)軟件流程主要分為系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理三部分。

　　對于3D打印機(jī)的排氣，吸附平衡常數(shù)較小，吸附前必須冷卻。在將解吸濃縮廢氣加熱到一定溫度后，它催化二氧化碳和水，并在冷卻后排放。所述廢氣處理設(shè)備包括吸附-解吸裝置和催化燃燒器。

　　吸附墊3填充形狀吸附劑，氣體通過吸附區(qū)進(jìn)行吸附凈化。少量的熱風(fēng)吹過解吸區(qū)，揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)被強制解吸，吸附劑再生。用少量低溫氣流冷卻吸附劑的脫附，保證吸附區(qū)的吸附效果。

　　研究人員總結(jié)說：“桌面3D打印工作過程產(chǎn)生的廢氣含有固體顆粒和有害氣體，這將對環(huán)境和人類造成一定的損害。”本文雖然適用于FDM臺式3D打印機(jī)，但也可應(yīng)用于SLA和SLS等其他臺式3D打印機(jī)，并開發(fā)了一種基于51單片機(jī)智能耦合吸附脫附和催化燃燒的吸附催化燃燒復(fù)合反應(yīng)器，實現(xiàn)了三維打印。廢氣的無害化處理填補了3D打印廢氣處理的空白，極大地拓展了桌面3D打印機(jī)的應(yīng)用范圍。