Chciałbym kupić drukarkę 3D, ale martwię się o zagrożenia dla zdrowia związane z jej działaniem. Niektóre grupy naukowców twierdzą, że może to być szkodliwe dla ludzi.

Co muszę wziąć pod uwagę przed zakupem drukarki 3D, jeśli zależy mi na moim zdrowiu? Czy są jakieś bezpieczne drukarki?

Dostępnych jest bardzo niewiele informacji na temat bezpieczeństwa, ponieważ domowe drukarki 3D są stosunkowo nowe. Jednak tworzywa sztuczne, takie jak ABS, mają długą historię w wytwarzaniu produktów z tworzyw sztucznych, a badania wykazały, że przy tradycyjnych metodach produkcji (takich jak formowanie wtryskowe i cięcie drutem na gorąco) nie uwalniają do powietrza niebezpiecznych poziomów substancji rakotwórczych i / lub uczulających na drogi oddechowe .

Oczywiście drukarki 3D nie należą do procesów objętych badaniem. W domowych kręgach drukowania 3D często cytowane jest to badanie, które dotyczy emisji ultradrobnych cząstek (UFP). Okazuje się, że drukowanie ABS uwalnia stosunkowo wysokie poziomy UFP, a PLA uwalnia znacznie mniej (ale wciąż całkiem sporą ilość). Nie jest jednak jasne, czy / jak niebezpieczne są te UFP w emitowanych ilościach.

Często sugeruje się, że PLA, częściowo ze względu na zmniejszoną emisję UFP, jest bezpieczniejszy w drukowaniu niż ABS, częściowo ze względu na jego „naturalne” pochodzenie, ponieważ można go uzyskać z materiałów takich jak skrobia kukurydziana. Przestrzegam tego rozumowania, ponieważ „naturalne” materiały mogą nadal być trujące (w końcu jad węża jest naturalny), a skrobia kukurydziana jest mocno przetworzona, więc prawie nie przypomina swojej pierwotnej postaci. Niższe emisje UFP mogą sugerować, że jest bezpieczniejsze, ale badanie ma charakter wyłącznie ilościowy, a nie jakościowy.

To powiedziawszy, PLA prawdopodobnie stanowi mniejsze ryzyko (pomimo mojej wcześniejszej argumentacji przeciwko „naturalnym” materiałom, PLA gra całkiem nieźle z ludzkim ciałem), ale uważam, że ryzyko z ABS nie jest zbyt duże, biorąc pod uwagę, że ma był bezpiecznie używany w fabrykach od dziesięcioleci.

Inne badanie jest często pomijane, podobno mówiąc, że druk 3D ABS uwalnia cyjanowodór. Badanie dotyczy tylko rozkładu termicznego ABS, który zachodzi w znacznie wyższych temperaturach niż osiągane podczas drukowania (ale znacznie wadliwa drukarka może powodować wydzielanie się toksycznych gazów, ale twierdzę, że w tym momencie powinieneś się martwić, że twoja drukarka będzie w ogniu, a nie tymczasowe narażenie na niektóre toksyny).

Nie ma tam drukarek, które byłyby zasadniczo bezpieczniejsze niż inne. Jednak niektóre drukarki mają obudowę (zawierającą opary), a niektóre mają nawet filtr węglowy i wentylator do usuwania oparów. Jeśli chcesz się pomylić po stronie ostrożności, może to być dobry wybór (ale znowu, nie jest jasne, czy filtr węglowy jest całkowicie skuteczny).

Wreszcie, ponieważ drukarki są na ogół dość głośne, lepiej jest przechowywać drukarkę w oddzielnym pomieszczeniu, w którym zwykle pracujesz. W takim przypadku narażenie na dym (w ciągu kilku minut, które poświęcasz na sprawdzenie wydruku) jest minimalne, a potencjalne zalety „bezpieczniejszych” drukarek lub korzystania z „bezpieczniejszych” materiałów zmniejszają się.

Przypadkowe ujawnienie się jako hobbysta prawdopodobnie nie jest wielkim problemem; robotnicy w fabrykach są narażeni na opary stopionego plastiku przez całe życie i nie wydają się padać martwi. Z drugiej strony, jeśli zamierzasz drukować strukturalnie, prawdopodobnie lepiej jest przenieść drukarkę do oddzielnego pomieszczenia, jeśli nie ze względu na zdrowie i bezpieczeństwo ze względu na hałas.

Prawie wszystkie drukarki 3D mają problemy, które mogą powodować problemy zdrowotne.

Drukarki FDM / FFF podgrzewają tworzywo sztuczne do temperatury, która może powodować jego odgazowanie, a te produkty uboczne mogą nie być zdrowe.

Drukarki SLA często używają epoksydów, które mogą odgazować lub być nieco toksyczne przed utwardzeniem.

Drukarki proszkowe mogą również odgazowywać, oprócz samego proszku stanowiącego potencjalne zagrożenie.

Wiele hobbystów i małych firm tańczy wokół problemu i sugeruje, że maszyny powinny być zawsze używane w dobrze wentylowanych miejscach. Profesjonalne maszyny często mają wbudowane filtry i systemy wentylacyjne.

Zamiast próbować znaleźć „całkowicie bezpieczną” drukarkę 3D, poświęć trochę czasu na podjęcie decyzji, do czego chcesz jej użyć, znajdź drukarki odpowiednie do swojego zastosowania i spodziewaj się, że będziesz musiał zapewnić odpowiednią wentylację dla prawie każdej drukarki. Zaplanuj taką instalację, a każda drukarka powinna być bezpieczna do wymaganego użytkowania.

Jeśli jednak planujesz założyć farmę drukarek z wieloma drukarkami i planujesz, abyś sam lub inni spędzili znaczną część czasu na ich obsłudze, sugeruję, abyś współpracował ze specjalistą ds. Bezpieczeństwa i higieny pracy i pozwolił im zidentyfikować potencjalne zagrożenia i zaplanować ograniczenie.

Mam zamiar zająć się problemem powietrza, ponieważ jest on obecnie nierozwiązany. trzeci wymiar stanowi doskonałą odpowiedź na typowe problemy bezpieczeństwa .

Krótka odpowiedź jest taka, że ​​w oparciu o naszą ograniczoną wiedzę w tym momencie mogą istnieć niedostrzegalne zagrożenia dla zdrowia związane z drukarkami FDM / FFF, dlatego też, moim zdaniem, dodatkowe środki bezpieczeństwa są konieczne i nie są opcjonalne ani wtórne, jak sugerują niektórzy członkowie społeczności .

Innymi słowy, jeśli możesz odizolować swoją drukarkę w dobrze wentylowanym miejscu, w którym ludzie rzadko chodzą, to oczywiście nie stanowi to zagrożenia dla zdrowia, ale jeśli ludzie będą narażeni na działanie powietrza przez drukarkę przez dłuższy czas, muszę coś z tym zrobić. Taka jest moja sytuacja - gdzie mieszkam dedykowane warsztaty i dodatkowe pokoje to luksusy, których większość ludzi nie ma.

Realistyczna szansa na niebezpieczeństwo -> Traktuj to jako niebezpieczne

Kluczową informacją w tym momencie jest badanie UFP (Ultra-Fine Particle), które jest powiązane w odpowiedzi Toma .

Pozostawiając przerażające / szczegółowe części:

Dlatego wyniki w niniejszym dokumencie sugerują, że należy zachować ostrożność podczas obsługi tych instrumentów do drukowania 3D w niewentylowanym lub niefiltrowanym środowisku wewnętrznym ze względu na ich dużą emisję UFP.

Jednym z ważnych ograniczeń tego badania jest to, że nie mamy informacji o składnikach chemicznych UFP emitowanych z obu typów drukarek 3D [...]

[...] mogą również występować różnice w toksyczności z powodu różnic w składzie chemicznym.

Oznacza to, że chociaż wiele procesów uwalnia UFP (autorzy artykułu porównują do gotowania), wszystkie UFP nie są sobie równe. Ponieważ UFP z drukowania 3D są wciąż nieznane, jedyną prawdziwą odpowiedzią z punktu widzenia bezpieczeństwa jest traktowanie ich jako niebezpiecznych.

To nie jest porady prawne, dotyczące bezpieczeństwa ani profesjonalne!

Nie mam uprawnień do wyrażania opinii na temat tego, co należy zrobić, ale podzielę się tym, co bym zrobił:

• Odpowietrzanie - Aktywny przepływ powietrza wypychający kopertę powietrza wokół wydruku w duży, niezamieszkany zbiornik.
• Obudowa + Odpowietrzanie - Po całkowitym zamknięciu drukarki prawdopodobnie utrzyma UFP głównie w obudowie. Można to połączyć z ciągłym odpowietrzaniem lub, jak niektórzy sugerowali przedmuchiwanie odpowietrzania przed otwarciem obudowy.
• Obudowa + Filtrowanie - Filtr można zastosować zarówno do otworu wentylacyjnego w celu zmniejszenia wydajności UFP (np. Jeśli nie masz dostępu do bezpiecznego korpusu powietrza), jak i jako system recyrkulacji, który usuwa UFP z korpusu powietrza w obudowie .

Uwaga dotycząca nadciśnienia vs podciśnienia związanego z odpowietrzaniem i filtrowaniem: jeśli wytworzysz nadciśnienie w obudowie, i tak wydmuchniesz wszystkie UFP do swojego środowiska. Podciśnienie odprowadzane do bezpiecznego zbiornika powietrza lub ciśnienie neutralne z dobrymi uszczelnieniami i zawróconym filtrowaniem może tego uniknąć.

Uwaga na temat filtrów : filtry z węglem aktywnym nie usuwają UFP. Filtry HEPA mogą usuwać UFP do drukowania 3D.

Która drukarka?

Tak długo, jak istnieje niepewność, przewiduję, że wraz z dojrzewaniem rynku filtrowanie i obudowy staną się bardziej standardowe. W tej chwili jedynymi zamkniętymi I filtrowanymi przez HEPA drukarkami FDM klasy konsumenckiej, o których wiem, są Up! Box i Zortrax Inventure . Istnieje wiele zamkniętych drukarek bez filtrowania.

Alternatywnie pojawiła się co najmniej jedna firma z produktami skierowanymi do tych, którzy są zaniepokojeni różnymi aspektami bezpieczeństwa drukowania 3d.

Poza samym nieodłącznym procesem i bezpośrednim zagrożeniem dla zdrowia, wiele drukarek 3D wymaga także dodatkowej technologii do działania.

Drukarki FDM mają głowicę drukującą, która musi poruszać się w przestrzeni 3D. Poruszające się części maszyn mogą stanowić zagrożenie . Na przykład w środowisku domowym / hobbystycznym z dziećmi polecam kupić drukarkę z obudową.

W projektach „otwartych” często stosuje się gołą elektronikę zamontowaną bezpośrednio na strukturze drukarki. Zwiększa to ryzyko zwarcia i porażenia prądem.

Drukarki ogrzewające materiał często robią to w bardzo wysokich temperaturach. Gorących części drukarki nie należy dotykać.

Ponieważ wiele drukarek 3D jest produkowanych w Chinach, a ponieważ azbest jest nadal legalny w Chinach (wydaje się, że przy dużej produkcji w toku), całkiem możliwe jest uzyskanie drukarki 3D z częściami azbestowymi.

Mimo że azbest jest nielegalny w niektórych częściach świata (np. W Australii, choć o ile mi wiadomo nie w USA), biorąc pod uwagę powyższe oraz możliwy brak opieki ze strony dostawców i / lub niedopatrzeń podczas importu, możesz to zrobić należyta staranność.

Staje się to jeszcze ważniejsze, jeśli planujesz wprowadzić modyfikacje w drukarce. Chociaż można powiedzieć, że nie dokonają modyfikacji drukarki 3D, zanim kupią pierwszą, otrzymaną i doświadczoną, rzeczy mogą wyglądać zupełnie inaczej.

Rozmawiając z nawet dużymi producentami, możesz również uzyskać bardzo sprzeczne odpowiedzi („tak część xyz ma w sobie azbest” kontra „nie, nie ma”) - co dodatkowo komplikuje sprawę.

Testowanie azbestu wynosi zwykle około 50-70 USD na próbkę i często konieczne jest zniszczenie testowanego przedmiotu, więc nie jest to również opłacalne.

Mogę otworzyć nowe pytanie dotyczące sposobu pokrycia ryzyka związanego z azbestem w drukarkach 3D (i innych przedmiotach) importowanych z Chin.