Iċ-Ċina tipproduċi miljuni ta 'printers 3D għall-konsumatur kull sena u tbigħhom mad-dinja kollha, li parti relattiva minnhom tintuża mill-utenti fid-djar jew l-uffiċċji tagħhom.Il-mistoqsija hija, kif inhi s-sigurtà tal-istampar 3D?
Meta l-arja tkun mimlija bir-riħa mill-isbaħ tal-plastik li jdub, huwa preċiżament f'dan iż-żmien li l-printers 3D qed jaħdmu iebes. Imma forsi rajt l-aħbar li l-istampar 3D kien tossiku fil-midja s-sena l-oħra, u trid tkun inkwetat: "Kemm huma ta 'ħsara dawn il-gassijiet emessi mill-printers 3D għall-ġisem tal-bniedem? Jekk tpoġġi printer 3D fil-kamra tas-sodda u ħalli taħdem matul il-lejl, se tkun ta 'ħsara għall-ġisem tal-bniedem.Huwa ta' ħsara għall-ġisem?Se jaffettwa s-saħħa tal-impjegati jekk l-istampatur 3D jitqiegħed fl-uffiċċju?
Dawn il-gassijiet minn liema huma komposti? Se jikkawża l-kanċer?
Studji wrew li l-printers 3D kollha (dan l-artikolu prinċipalment janalizza printers 3D FDM/FFF, u teknoloġiji ta' ikkurar bid-dawl u teknoloġiji oħra se jiġu segwiti fl-istadju aktar tard) se jipproduċu emissjonijiet meta jistampaw, li wħud minnhom ma jagħmlux ħsara iżda għandhom irwejjaħ, li huma kkawżati minn tisħin materjali Prodott aktar tard, oħrajn jistgħu jkunu perikolużi għas-saħħa. Biex tiġġudika jekk dawn l-emissjonijiet humiex sikuri, agħti attenzjoni partikolari għal-livelli ta 'materja partikulata (PM) u komposti organiċi volatili (VOCs) emessi mill-printers.
Materja tal-Partikuli li Jġibu man-nifs (PM): Normalment, il-materja partikulata li tinġibed man-nies se jakkumula fil-pulmuni. Jekk il-livell ta 'materja partikulata huwa għoli wisq, se jikkawża mard respiratorju, bħall-ażma. Minbarra l-printers 3D, dawn il-partiċelli jidhru wkoll fil-ħajja ta 'kuljum, bħall-egżost tal-karozzi, il-ħruq tan-nirien mifruxa, eċċ PM2.5 huwa wkoll indiċi ta' tniġġis li ħafna drabi nagħtu attenzjoni għalih fil-ħajja tagħna ta 'kuljum.
Komposti Organiċi Volatili (VOCs): Il-VOCs bħall-formaldehyde ħafna drabi huma ta 'tħassib partikolari meta r-rinovazzjoni jew ix-xiri ta' karozza. Is-sena li għaddiet, kif qalu rapporti ta 'aħbarijiet relatati, xi VOCs minn printers 3D huma karċinoġeniċi, iżda t-tossiċità ta' dawn l-emissjonijiet ma ġietx studjata bis-sħiħ, u l-investigazzjoni għadha għaddejja.
Għalkemm għadhom għaddejjin investigazzjonijiet dettaljati, il-kobor tal-periklu għall-bnedmin mill-emissjonijiet tal-FDM jiddependi fuq l-ambjent operattiv u l-ħin tal-espożizzjoni. Studju tal-2021 sab li l-espożizzjoni tal-bniedem għall-emissjonijiet għal siegħa jew inqas ma għandha l-ebda effett fuq is-saħħa. Iżda dawk li jaħdmu aktar minn 40 siegħa fil-ġimgħa madwar l-istampatur huma f'riskju li jiżviluppaw problemi respiratorji. Ir-reġjun fuq skala griża bejn siegħa u 40 siegħa għad irid jiġi vverifikat aktar b'esperimenti.
Filwaqt li qed tiġi studjata wkoll dejta u konklużjonijiet dwar it-tfal, jeħtieġ li nagħtu aktar attenzjoni għal dak li qed jiġri fl-iskejjel, speċjalment fil-laboratorji tal-innovazzjoni tal-istampar 3D fl-iskejjel. Studju mill-Aġenzija għall-Protezzjoni Ambjentali tal-Istati Uniti (EPA) dwar l-emissjonijiet tal-printers 3D jissuġġerixxi li t-tfal jistgħu jkunu partikolarment vulnerabbli għall-emissjonijiet tal-printers 3D. L-istudju sab li t-tfal bejn l-etajiet ta’ 9 u 18-il sena kellhom erja akbar tal-wiċċ tal-pulmuni tagħhom miksija minn partiċelli wara li inalaw partiċelli emessi mill-istampar 3D meta mqabbla mal-adulti. L-EPA temmen li dan jista 'jkun relatat mal-kurżità akbar tat-tfal u l-preferenza għal kuntatt mill-qrib mal-print head u li l-passaġġi respiratorji tat-tfal għadhom fl-istadju ta' żvilupp u huma suxxettibbli għall-infezzjoni.
Kif tnaqqas ir-riskji possibbli għas-saħħa meta tuża printers 3D
Uża materjal b'emissjonijiet baxxi (bħal PLA) u agħżel wajer oriġinali jew tad-ditta
L-ewwel, l-akbar fattur li jaffettwa l-emissjonijiet tal-FDM huwa l-konsumabbli. Skont diversi studji mwettqa mill-Aġenzija għall-Protezzjoni Ambjentali tal-Istati Uniti (EPA) u dipartimenti oħra, it-tip ta 'konsumabbli għandu impatt kruċjali fuq l-emissjonijiet, skond il-materja prima użata mill-manifattur u l-proċess ta' sinteżi intermedja - konsumabbli differenti fihom twebbis differenti. , kulur, u addittivi oħra, li huma affettwati mit-tidwib bis-sħana b'mod differenti. L-Amministrazzjoni tal-Ikel u tad-Droga tal-Istati Uniti (FDA) reċentement iddikjarat ukoll, "Peress li l-applikazzjoni tat-teknoloġija tal-istampar 3D issir aktar u aktar estensiva, huwa meħtieġ li jiġi investigat l-impatt tal-addittivi konsumabbli fuq is-saħħa tal-bniedem. Fil-futur, l-FDA se tkompli tinvestiga addittivi oħra u karatteristiċi relatati ta' komposti organiċi volatili u materja partikulata, u nħarġu standards rilevanti."
Il-biċċa l-kbira tar-riċerka attwali tal-FDA tiffoka fuq it-tliet konsumabbli l-aktar komuni—ABS, PLA, u najlon, bl-ABS ġeneralment ikklassifikat bħala materjal li jarmi ħafna. Meta jintuża ABS, ammont kbir ta 'PM u VOCs se jiġu ġġenerati fil-bidu, u mbagħad l-emissjonijiet se jkunu stabbli matul il-proċess ta' stampar. Kif imsemmi hawn fuq, minħabba li l-VOCs emessi se jgħaqqdu malajr mal-materja partikulata u jsiru wieħed, l-emissjonijiet sussegwenti prinċipali li huma ġġenerati kontinwament huma bażikament materja partikulata. Materjali PLA u najlon jarmu inqas emissjonijiet mill-ABS meta jintużaw. Dawn il-materjali jiġġeneraw ukoll ammonti kbar ta 'materja partikulata meta jintużaw għall-ewwel darba, iżda ma jarmux kontinwament. Allura ġeneralment insejħu dawn il-materjali materjali b'emissjonijiet baxxi.
Fl-istess ħin, innotaw ukoll li l-emissjoni tal-PLA se tkun affettwata mill-marka tal-konsumabbli. Il-kwalità tal-konsumabbli ta 'marki differenti hija irregolari, u l-emissjoni ta' xi PLA hija saħansitra qrib l-emissjoni tal-ABS. Rodney Weber, riċerkatur fl-Istitut tat-Teknoloġija tal-Ġeorġja, skopra dan wara li wettaq esperimenti fuq emissjonijiet konsumabbli lura fl-2017, u ħeġġeġ lill-utenti biex ikunu kawti dwar jixtru konsumabbli irħas u mhux liċenzjati. Huwa qal, "Sibna li l-istampar b'filamenti orħos ipproduċa konċentrazzjoni ogħla ta 'aerosols milli bl-użu ta' filamenti magħmula jew rakkomandati minn ditti oriġinali jew magħrufa. Għalkemm il-PLA huwa magħmul minn materjali bijodegradabbli bħal lamtu tal-qamħirrum, aħna u l-Assoċjazzjoni tal-Aerosol sibna li xi PLA jarmi partiċelli u komposti li huma saħansitra aktar tossiċi mill-ABS.Imma minħabba li l-PLA jipproduċi biss dawn is-sustanzi ta 'ħsara fil-bidu nett tal-istampar, maż-żmien, konsumabbli ABS jarmu It-tossiċità tal-materjal gradwalment jaqbeż it-tossiċità tal-emissjonijiet konsumabbli PLA .
Ottimizzazzjoni tal-issettjar: żennuna ifjen, temperatura taż-żennuna aktar baxxa, u agħżel l-aħjar effett
It-tieni, il-parametri tal-ħardwer ivarjaw minn manifattur għal manifattur, u dawn il-parametri jistgħu jaffettwaw l-emissjonijiet. Speċjalment meta tuża filament PLA u filament tan-najlon, l-influwenza tal-marka tal-printer u l-parametri hija aktar ovvja. Xi settings għandhom ukoll impatt kbir fuq ir-rati tal-emissjonijiet tal-PM u l-VOC.
L-Università tat-Teknoloġija ta 'Brno wettqet studju li fih ir-riċerkaturi qabblu l-effett tas-settings tal-printer fuq materjali ABS, PLA, PET u TPU. Ir-riżultati juru li meta nagħżlu l-aħjar settings tal-istampar, nistgħu niżguraw l-istampar b'suċċess filwaqt li nimminimizzaw l-emissjonijiet; fl-istess ħin, meta t-temperatura taż-żennuna tkun issettjata aktar baxxa, il-materjal jipproduċi inqas emissjonijiet. Għalhekk, mil-lat tas-saħħa respiratorja, ir-riċerkaturi jirrakkomandaw li l-utenti tal-printer jistabbilixxu l-inqas temperatura taż-żennuna possibbli, saħansitra aktar baxxa minn dak li jirrakkomanda l-manifattur. L-istudju sab ukoll li d-daqs taż-żennuna kellu effett sinifikanti kemm fuq ir-rata ta 'rilaxx kif ukoll fuq il-konċentrazzjoni tal-partiċelli. Għal materjali ABS, PET, u PLA, sabu li l-użu ta 'żennuna ta' {{0}}.4mm ipproduċa l-inqas PM. L-eċċezzjoni hija TPU, li żżid id-daqs taż-żennuna għal 0.6mm b'inqas emissjonijiet.
Is-sejbiet juru wkoll li l-fluss tal-materjal jew il-veloċità tal-istampar bilkemm jaffettwaw l-emissjonijiet. Għalhekk, is-settings tal-estrużur huma l-aktar fattur kritiku li jaffettwa l-emissjonijiet. Studju ieħor li juża testijiet ABS u PLA sab li pjattaforma tal-istampar imsaħħan ma żiedetx l-emissjonijiet, iżda minflok għenet biex iżid id-daqs tal-partiċelli, u għamilha aktar faċli biex jitnaqqas l-għadd tal-partiċelli.
Kważi r-riċerkaturi kollha jindikaw li ventilazzjoni xierqa hija ċ-ċavetta biex titjieb il-kwalità tal-arja ta 'ġewwa. L-utent għandu jpoġġi l-istampatur f'post ventilat tajjeb, u jinstalla fann fuq il-port tal-egżost, sabiex jinkiseb l-aħjar effett. Is-sistemi kollha ta' ventilazzjoni għandhom ikunu mgħammra b'sistemi xierqa ta' filtrazzjoni ta' l-arja għall-użu. Huwa rakkomandat filtru ta 'l-arja ta' effiċjenza għolja (HEPA), li jneħħi sa 99.95 fil-mija tal-partikuli. Biex jitnaqqsu l-emissjonijiet tal-VOC, il-filtri tal-karbonju attivat huma l-aħjar soluzzjoni.
Għal printers miftuħa, żid tagħmir ieħor ta 'appoġġ
Hija idea tajba li tkopri l-istampatur 3D tiegħek b'kompartiment żgħir b'ventilazzjoni b'filtru ta 'l-arja. Studji wrew li t-tqegħid ta 'printer 3D tad-desktop f'kompartiment b'ventilazzjoni ffiltrata jista' jnaqqas ir-rati ta 'emissjoni ta' partikuli b'97 fil-mija. Madankollu, għandu jiġi nnutat li meta tixtri, għandek tiċċekkja jekk il-qoxra mixtrija għandhiex sistema HEPA minħabba li ħafna qxur tal-printer 3D fis-suq jintużaw biss biex iżommu s-sħana u m'għandhomx effett ta 'emissjoni.
Il-purifikaturi tal-arja jużaw fannijiet biex jiġbdu l-arja u jneħħu diversi sustanzi li jniġġsu permezz ta 'diversi metodi ta' filtrazzjoni u diżinfezzjoni. Jistgħu jmorru 'l bogħod fit-titjib tal-kwalità tal-arja fiż-żona tax-xogħol ta' printer 3D, iżda huwa aħjar li tuża purifikatur tal-arja b'HEPA u filtri tal-karbonju attivat. Oqgħod attent ħafna meta tixtri filtri tal-arja, peress li filtri ddisinjati għat-trab u l-ħitan jistgħu ma jneħħux kompletament il-partikuli jew il-VOCs emessi mill-printers 3D. Ftakar li tissostitwixxi l-filtru fuq il-magna regolarment.
Egħluq tal-printer għall-filtru HEPA
Installa moniters tal-kwalità tal-arja ġewwa
Il-monitors tal-kwalità tal-arja jistgħu jgħinu lill-utenti jimmonitorjaw il-livelli ta 'kimiċi potenzjalment ta' ħsara fiż-żoni tax-xogħol f'ħin reali. Madankollu, studji waslu għal konklużjonijiet imħallta dwar jekk il-prodotti tal-moniter ta 'grad tal-konsumatur humiex sensittivi biżżejjed biex jiskopru l-partiċelli ċkejkna emessi matul il-proċess tal-istampar 3D. Studju wieħed wera li l-maġġoranza l-kbira tal-materjal partikuli solidu emess mill-konsumabbli kien ta' daqs bejn 0.05 u 0.2 mikron. Il-biċċa l-kbira tal-moniters tal-kwalità tal-arja tad-dar jistgħu jiskopru biss materja partikulata ta' bejn 1 u 2.5 mikron fid-daqs (definit bħala PM1-PM2.5). Madankollu, hemm xi moniters li jistgħu jiskopru partiċelli taħt 0.1 mikron (definiti bħala PM0.1).
Xi studji rrimarkaw li l-moniters tal-kwalità tal-arja mhumiex neċessarjament affidabbli, anke f'siti ta' riċerka avvanzati. Imma jekk il-monitors tiegħek juru li l-livelli tal-PM huma diġà ogħla minn 35 mikrogramma għal kull metru kubu, wasal iż-żmien li tibda tfittex modi kif tnaddaf l-emissjonijiet taż-żona tax-xogħol tiegħek.
SommarjuBl-iżvilupp tax-xjenza u t-teknoloġija, aktar u aktar klassijiet, universitajiet u intrapriżi se jużaw printers 3D minħabba li jistgħu jkollhom rwol kbir fl-edukazzjoni u r-riċerka xjentifika. Għalkemm id-dejta attwali għadha insuffiċjenti biex tappoġġja l-istabbiliment ta 'standards tal-industrija, għad għandna bżonn nagħtu attenzjoni speċjali għal perikli potenzjali, nipprevjenu problemi qabel ma jseħħu, innaqqsu perikli okkupazzjonali possibbli, u nipproteġu lit-tfal minn inċidenti simili għall-melamina fil-passat.