Кина производи милионе потрошачких 3Д штампача сваке године и продаје их широм света, од којих релативни део корисници користе у својим домовима или канцеларијама.Питање је каква је безбедност 3Д штампања?
Када је ваздух испуњен дивним мирисом пластике која се топи, управо у то време 3Д штампачи вредно раде. Али можда сте прошле године у медијима видели вест да је 3Д штампање токсично и сигурно сте се забринули: „Колико су ови гасови које 3Д штампачи емитују по људско тело? Ако ставите 3Д штампач у спаваћу собу и пустите ако ради преко ноћи, биће штетно за људски организам.Да ли је штетно за организам?Да ли ће утицати на здравље запослених ако се 3Д штампач постави у канцеларију?
Од чега се састоје ови гасови? Хоће ли изазвати рак?
Студије су показале да ће сви 3Д штампачи (овај чланак углавном анализира ФДМ/ФФФ 3Д штампаче, а у каснијој фази ће се пратити светлосно полимеризирање и друге технологије) производити емисије при штампању, од којих су неке безопасне, али имају мирисе, што настају услед загревања материјала. Произведено касније, други могу бити опасни по здравље. Да бисте проценили да ли су ове емисије безбедне, обратите посебну пажњу на нивое честица (ПМ) и испарљивих органских једињења (ВОЦ) које емитују штампачи.
Чврсте честице које се могу удахнути (ПМ): Обично ће се честице које људи удишу акумулирати у плућима. Ако је ниво честица превисок, то ће изазвати респираторне болести, као што је астма. Поред 3Д штампача, ове честице се појављују и у свакодневном животу, као што су издувни гасови аутомобила, пожари итд. ПМ2,5 је такође индекс загађења на који често обраћамо пажњу у свакодневном животу.
Испарљива органска једињења (ВОЦ): ВОЦ као што је формалдехид често изазивају посебну забринутост приликом реновирања или куповине аутомобила. Прошле године, како се наводи у повезаним новинским извештајима, неки ВОЦ из 3Д штампача су канцерогени, али токсичност ових емисија није у потпуности проучена, а истрага је још увек у току.
Иако су детаљна истраживања још увек у току, величина опасности за људе од ФДМ емисија зависи од радног окружења и времена излагања. Студија из 2021. године показала је да излагање људи емисијама у трајању од сат времена или мање нема утицаја на здравље. Али они који раде више од 40 сати недељно око штампача су у опасности од развоја респираторних проблема. Подручје сивих тонова између 1 сата и 40 сати још увек треба додатно да се провери експериментима.
Док се проучавају и подаци и закључци о деци, треба више пажње да обратимо на оно што се дешава у школама, посебно у лабораторијама за иновације 3Д штампања у школама. Студија Америчке агенције за заштиту животне средине (ЕПА) о емисији 3Д штампача сугерише да деца могу бити посебно осетљива на емисије 3Д штампача. Студија је открила да су деца између 9 и 18 година имала већу површину плућа прекривену честицама након удисања честица које емитује 3Д штампа у поређењу са одраслима. ЕПА верује да то може бити повезано са већом радозналошћу деце и склоношћу ка блиском контакту са главом штампача и да су респираторни путеви деце још увек у фази развоја и подложни инфекцијама.
Како смањити могуће здравствене ризике када користите 3Д штампаче
Користите материјал са ниском емисијом (као што је ПЛА) и изаберите оригиналну или маркирану жицу
Прво, највећи фактор који утиче на емисије ФДМ је потрошни материјал. Према неколико студија које су спровела Америчка агенција за заштиту животне средине (ЕПА) и друга одељења, врста потрошног материјала има пресудан утицај на емисије, у зависности од сировина које користи произвођач и процеса средње синтезе – различити потрошни материјали садрже различита очвршћавања. , боје и други адитиви, на које вруће топљење различито утиче. Америчка администрација за храну и лекове (ФДА) такође је недавно изјавила: „Како примена технологије 3Д штампања постаје све обимнија, неопходно је истражити утицај потрошних адитива на људско здравље. У будућности, ФДА ће наставити да истражити друге адитиве и сродне карактеристике испарљивих органских једињења и честица и издати су релевантни стандарди."
Већина тренутних истраживања ФДА фокусира се на три најчешћа потрошна материјала — АБС, ПЛА и најлон, при чему је АБС генерално класификован као материјал са високим емисијама. Када се користи АБС, велика количина ПМ и ВОЦ ће се генерисати на почетку, а затим ће емисије бити стабилне током процеса штампања. Као што је горе поменуто, пошто ће се емитовани ВОЦ брзо комбиновати са честицама и постати једно, главне накнадне емисије које се континуирано стварају су у основи честице. ПЛА и најлонски материјали емитују мање емисија од АБС-а када се користе. Ови материјали такође стварају велике количине честица када се први пут користе, али не емитују континуирано. Тако генерално ове материјале називамо материјалима ниске емисије.
Истовремено, приметили су и да ће на емисију ПЛА утицати бренд потрошног материјала. Квалитет потрошног материјала различитих марки је неуједначен, а емисија неких ПЛА је чак приближна емисији АБС-а. Родни Вебер, истраживач са Технолошког института Џорџије, открио је ово након што је спровео експерименте о емисијама потрошног материјала још 2017. године, и позвао кориснике да буду опрезни при куповини јефтиног, нелиценцираног потрошног материјала. Он је рекао: "Открили смо да штампање са јефтинијим филаментима производи већу концентрацију аеросола него коришћење филамената направљених или препоручених од стране оригиналних или познатих брендова. Иако је ПЛА направљен од биоразградивих материјала као што је кукурузни скроб, ми и Аеросол Ассоциатион смо открили да неки ПЛА емитују честице и једињења која су чак токсичнија од АБС-а. Али пошто ПЛА производи ове штетне супстанце само на самом почетку штампања, током времена, АБС потрошни материјал емитује Токсичност материјала ће постепено премашити токсичност емисија потрошног материјала ПЛА .
Оптимизација подешавања: финија млазница, нижа температура млазнице и изаберите најбољи ефекат
Друго, параметри хардвера се разликују од произвођача до произвођача и ови параметри могу утицати на емисије. Нарочито када се користи ПЛА филамент и најлонски филамент, утицај марке и параметара штампача је очигледнији. Нека подешавања такође имају огроман утицај на стопе емисије ПМ и ВОЦ.
Технолошки универзитет у Брну спровео је студију у којој су истраживачи упоређивали ефекат подешавања штампача на АБС, ПЛА, ПЕТ и ТПУ материјале. Резултати показују да када изаберемо оптимална подешавања штампања, можемо да обезбедимо успешно штампање уз минимизирање емисија; у исто време, када је температура млазнице нижа, материјал ће производити мање емисија. Стога, са становишта здравља респираторних органа, истраживачи препоручују корисницима штампача да поставе најнижу могућу температуру млазнице, чак нижу од оне коју препоручује произвођач. Студија је такође открила да величина млазнице има значајан утицај на брзину пражњења и концентрацију честица. За АБС, ПЕТ и ПЛА материјале, открили су да употреба млазнице {{0}}}.4 мм производи најмање ПМ. Изузетак је ТПУ, који повећава величину млазнице на 0,6 мм са мање емисија.
Налази такође показују да проток материјала или брзина штампања једва утичу на емисије. Стога су подешавања екструдера најкритичнији фактор који утиче на емисије. Друга студија која је користила АБС и ПЛА тестове открила је да загрејана платформа за штампање није повећала емисије, већ је помогла у повећању величине честица, што олакшава смањење броја честица.
Скоро сви истраживачи истичу да је правилна вентилација кључ за побољшање квалитета ваздуха у затвореном простору. Корисник треба да стави штампач на добро проветрено место, а да угради вентилатор на издувни отвор, како би постигао најбољи ефекат. Сви вентилациони системи треба да буду опремљени одговарајућим системима за филтрирање ваздуха за употребу. Препоручује се високоефикасни филтер за ваздух (ХЕПА), који уклања до 99,95 процената честица. За смањење емисије ВОЦ, филтери са активним угљем су најбоље решење.
За отворене штампаче додајте друге пратеће уређаје
Добра је идеја да свој 3Д штампач покријете малим вентилационим кућиштем са филтером за ваздух. Студије су показале да стављање десктоп 3Д штампача у кућиште са филтрираном вентилацијом може смањити стопу емисије честица за 97 процената. Међутим, треба напоменути да приликом куповине треба проверити да ли купљена шкољка има ХЕПА систем јер многе шкољке 3Д штампача на тржишту служе само за одржавање топлоте и немају ефекта емисије.
Пречистачи ваздуха користе вентилаторе за увлачење ваздуха и уклањање различитих загађивача кроз различите методе филтрирања и дезинфекције. Они могу знатно побољшати квалитет ваздуха у радном простору 3Д штампача, али је најбоље користити пречистач ваздуха са ХЕПА филтерима и активним угљем. Будите веома опрезни када купујете филтере за ваздух, јер филтери дизајнирани за прашину и преграде можда неће у потпуности уклонити честице или ВОЦ које емитују 3Д штампачи. Не заборавите да редовно мењате филтер на машини.
Кућиште штампача за ХЕПА филтер
Инсталирајте мониторе квалитета ваздуха у затвореном простору
Монитори квалитета ваздуха могу помоћи корисницима да прате нивое потенцијално штетних хемикалија у радним просторима у реалном времену. Међутим, студије су дошле до мешовитих закључака о томе да ли су производи за мониторе за потрошаче довољно осетљиви да открију ситне честице које се емитују током процеса 3Д штампања. Једна студија је показала да је велика већина чврстих честица које се емитују из потрошног материјала била величине између 0.05 и 0.2 микрона. Већина монитора квалитета кућног ваздуха може да открије само честице величине између 1 и 2,5 микрона (дефинисане као ПМ1-ПМ2.5). Међутим, постоје неки монитори који могу да открију честице испод 0.1 микрона (дефинисано као ПМ0.1).
Неке студије су истакле да монитори квалитета ваздуха нису нужно поуздани, чак ни на напредним истраживачким местима. Али ако ваши монитори покажу да су нивои ПМ већ изнад 35 микрограма по кубном метру, време је да почнете да тражите начине за чишћење емисија из радног подручја.
РезимеСа развојем науке и технологије, све више учионица, универзитета и предузећа ће користити 3Д штампаче јер они могу играти огромну улогу у образовању и научним истраживањима. Иако су тренутни подаци још увек недовољни да подрже успостављање индустријских стандарда, и даље треба да обратимо посебну пажњу на потенцијалне опасности, спречимо проблеме пре него што се појаве, смањимо могуће опасности на раду и заштитимо децу од инцидената сличних меламину у прошлости.