Kína framleiðir árlega milljónir þrívíddarprentara fyrir neytendur og selur þá um allan heim, hlutfallslegur hluti þeirra er notaður af notendum á heimilum sínum eða á skrifstofum.Spurningin er, hvernig er öryggi þrívíddarprentunar?
Þegar loftið fyllist af dásamlegri lykt af bráðnandi plasti er það einmitt á þessum tíma sem þrívíddarprentarar vinna hörðum höndum. En þú hefur kannski séð fréttirnar um að þrívíddarprentun hafi verið eitruð í fjölmiðlum á síðasta ári og þú hlýtur að hafa áhyggjur: "Hversu skaðlegar eru þessar lofttegundir sem þrívíddarprentarar gefa frá sér í mannslíkamann? Ef þú setur þrívíddarprentara í svefnherbergið og lætur það keyrir á einni nóttu, það verður skaðlegt fyrir mannslíkamann Er það skaðlegt fyrir líkamann Mun það hafa áhrif á heilsu starfsmanna ef þrívíddarprentarinn er settur á skrifstofuna?
Úr hverju eru þessar lofttegundir? Mun það valda krabbameini?
Rannsóknir hafa sýnt að allir þrívíddarprentarar (þessi grein greinir aðallega FDM/FFF þrívíddarprentara og ljósherðingu og annarri tækni verður fylgt eftir á síðari stigum) munu framleiða útblástur við prentun, sem sum hver eru skaðlaus en hafa lykt, sem eru af völdum hitunar efnis Framleidd síðar, önnur geta verið hættuleg heilsu. Til að meta hvort þessi útblástur sé öruggur skaltu fylgjast sérstaklega með magni svifryks (PM) og rokgjarnra lífrænna efnasambanda (VOC) sem prentarar gefa frá sér.
Svifryk sem hægt er að anda að sér (PM): Venjulega safnast svifrykin sem fólk andar að sér í lungum. Ef magn svifryks er of hátt veldur það öndunarfærasjúkdómum eins og astma. Auk þrívíddarprentara birtast þessar agnir einnig í daglegu lífi, svo sem útblástur bíla, brennandi skógarelda osfrv. PM2.5 er einnig mengunarvísitala sem við gefum okkur oft gaum í daglegu lífi.
Rokgjörn lífræn efni (VOC): VOC eins og formaldehýð eru oft sérstaklega áhyggjuefni þegar verið er að endurnýja eða kaupa bíl. Á síðasta ári, eins og tengdar fréttir sögðu, eru sum VOC frá þrívíddarprenturum krabbameinsvaldandi, en eituráhrif þessarar losunar hafa ekki verið rannsökuð að fullu og rannsóknin er enn í gangi.
Þrátt fyrir að nákvæmar rannsóknir séu enn í gangi fer umfang hættunnar fyrir menn af losun FDM eftir rekstrarumhverfi og váhrifatíma. Rannsókn 2021 leiddi í ljós að útsetning manna fyrir útblæstri í klukkutíma eða minna hefur engin heilsufarsleg áhrif. En þeir sem vinna meira en 40 tíma á viku í kringum prentarann eiga á hættu að fá öndunarerfiðleika. Enn á eftir að sannreyna grátónasvæðið á milli 1 klukkustund og 40 klukkustundir með tilraunum.
Þó að gögn og ályktanir um börn séu einnig rannsökuð þurfum við að huga betur að því sem er að gerast í skólum, sérstaklega í nýsköpunarstofum fyrir þrívíddarprentun í skólum. Rannsókn bandarísku umhverfisverndarstofnunarinnar (EPA) á losun þrívíddarprentara bendir til þess að börn geti verið sérstaklega viðkvæm fyrir losun þrívíddarprentara. Rannsóknin leiddi í ljós að börn á aldrinum 9 til 18 ára voru með stærra yfirborð lungna hulið ögnum eftir að hafa andað að sér ögnum frá þrívíddarprentun samanborið við fullorðna. EPA telur að þetta geti tengst meiri forvitni og vali barna á náinni snertingu við prenthausinn og að öndunarfæri barna séu enn á þroskastigi og næm fyrir sýkingu.
Hvernig á að draga úr hugsanlegri heilsufarsáhættu þegar þrívíddarprentarar eru notaðir
Notaðu lítið losunarefni (eins og PLA) og veldu upprunalegan eða vörumerkjavír
Í fyrsta lagi er stærsti þátturinn sem hefur áhrif á losun FDM rekstrarvörur. Samkvæmt nokkrum rannsóknum sem gerðar hafa verið af bandarísku umhverfisverndarstofnuninni (EPA) og öðrum deildum hefur tegund rekstrarvara afgerandi áhrif á losun, allt eftir hráefnum sem framleiðandinn notar og millistigsmyndunarferlinu - mismunandi rekstrarvörur innihalda mismunandi herðingu. , litarefni og önnur aukefni, sem verða fyrir áhrifum af heitbræðslu á annan hátt. Matvæla- og lyfjaeftirlit Bandaríkjanna (FDA) sagði einnig nýlega: "Þegar beiting þrívíddarprentunartækni verður sífellt umfangsmeiri er nauðsynlegt að rannsaka áhrif neysluaukefna á heilsu manna. Í framtíðinni mun FDA halda áfram að rannsaka önnur aukefni og tengda eiginleika rokgjarnra lífrænna efnasambanda og svifryks og viðeigandi staðlar hafa verið gefnir út."
Flestar núverandi FDA rannsóknir beinast að þremur algengustu rekstrarvörum - ABS, PLA og næloni, þar sem ABS er almennt flokkað sem efni sem gefur mikla útblástur. Þegar ABS er notað mun mikið magn af PM og VOC myndast í upphafi og síðan verður losunin stöðug í gegnum prentunarferlið. Eins og getið er hér að ofan, vegna þess að losuð VOC munu fljótt sameinast svifryki og verða eitt, er helsta síðari losunin sem myndast stöðugt í grundvallaratriðum svifryk. PLA og nylon efni gefa frá sér minni losun en ABS þegar þau eru notuð. Þessi efni mynda einnig mikið magn af svifryki þegar þau eru notuð fyrst, en gefa ekki frá sér stöðugt. Svo almennt köllum við þessi efni efni með litlum losun.
Á sama tíma tóku þeir einnig eftir því að losun PLA verður fyrir áhrifum af vörumerki rekstrarvara. Gæði rekstrarvara mismunandi vörumerkja eru misjöfn og losun sumra PLA er jafnvel nálægt losun ABS. Rodney Weber, vísindamaður við Georgia Institute of Technology, uppgötvaði þetta eftir að hafa gert tilraunir á losun rekstrarvara árið 2017 og hann hvatti notendur til að fara varlega í að kaupa ódýrar rekstrarvörur án leyfis. Hann sagði: "Við komumst að því að prentun með ódýrari þráðum framleiddi hærri styrk úðabrúsa en að nota þráða sem eru framleidd eða mælt með af upprunalegum eða þekktum vörumerkjum. Þó PLA sé gert úr lífbrjótanlegum efnum eins og maíssterkju, höfum við og Aerosol Association komist að því að sumar PLA gefa frá sér agnir og efnasambönd sem eru jafnvel eitruðari en ABS. En vegna þess að PLA framleiðir þessi skaðlegu efni aðeins í upphafi prentunar, mun ABS rekstrarvörur með tímanum gefa frá sér Eitrunaráhrif efnisins munu smám saman fara yfir eiturhrifin í losun PLA neysluvara. .
Stilling fínstilling: fínni stútur, lægri hitastig stútsins og veldu bestu áhrifin
Í öðru lagi eru breytur vélbúnaðar mismunandi frá framleiðanda til framleiðanda og þessar breytur geta haft áhrif á losun. Sérstaklega þegar PLA filament og nylon filament eru notuð eru áhrif vörumerkis og breytur prentara augljósari. Sumar stillingar hafa einnig mikil áhrif á losunarhraða PM og VOC.
Tækniháskólinn í Brno gerði rannsókn þar sem vísindamenn báru saman áhrif prentarastillinga á ABS, PLA, PET og TPU efni. Niðurstöðurnar sýna að þegar við veljum bestu prentstillingarnar getum við tryggt árangursríka prentun á sama tíma og losun er í lágmarki; á sama tíma, þegar hitastig stútsins er stillt lægra, mun efnið gefa minni útblástur. Þess vegna, út frá öndunarheilbrigði, mæla vísindamennirnir með því að prentaranotendur stilli lægsta mögulega stúthitastig, jafnvel lægra en það sem framleiðandinn mælir með. Rannsóknin leiddi einnig í ljós að stútstærð hafði veruleg áhrif á bæði losunarhraða og agnastyrk. Fyrir ABS, PET og PLA efni komust þeir að því að notkun {{0}}.4mm stúts gaf minnst PM. Undantekningin er TPU, sem eykur stútstærðina í 0,6 mm með minni útblæstri.
Niðurstöðurnar sýna einnig að efnisflæði eða prenthraði hefur varla áhrif á losun. Þess vegna eru stillingar pressuvélar mikilvægasti þátturinn sem hefur áhrif á losun. Önnur rannsókn sem notaði ABS og PLA próf leiddi í ljós að upphitaður prentpallur jók ekki losun, heldur hjálpaði til við að auka kornastærð, sem gerði það auðveldara að draga úr agnafjölda.
Næstum allir vísindamenn benda á að rétt loftræsting sé lykillinn að því að bæta loftgæði innandyra. Notandinn ætti að setja prentarann á vel loftræstum stað og setja viftu á útblástursportið til að ná sem bestum árangri. Öll loftræstikerfi ættu að vera búin viðeigandi loftsíunarkerfi til notkunar. Mælt er með hávirkni loftsíu (HEPA) sem fjarlægir allt að 99,95 prósent af agna. Til að draga úr losun VOC eru virkjaðar kolefnissíur besta lausnin.
Fyrir opna prentara skaltu bæta við öðrum stuðningstækjum
Það er góð hugmynd að hylja þrívíddarprentarann með litlum loftræstum girðingu með loftsíu. Rannsóknir hafa sýnt að með því að setja skrifborðs þrívíddarprentara í girðingu með síaðri loftræstingu getur það dregið úr losun agna um 97 prósent. Hins vegar skal tekið fram að við innkaup ættir þú að athuga hvort keypta skelin sé með HEPA kerfi því margar þrívíddarprentaraskeljar á markaðnum eru eingöngu notaðar til að viðhalda hita og hafa engin losunaráhrif.
Lofthreinsitæki nota viftur til að draga loft inn og fjarlægja ýmis mengunarefni með ýmsum síunar- og sótthreinsunaraðferðum. Þeir geta farið langt í að bæta loftgæði á vinnusvæði þrívíddarprentara, en best er að nota lofthreinsitæki með HEPA og virkum kolefnissíur. Vertu mjög varkár þegar þú verslar loftsíur, þar sem síur sem eru hannaðar fyrir ryk og skilrúm geta ekki alveg fjarlægt agnir eða VOC sem dreifast frá 3D prentara. Mundu að skipta reglulega um síuna á vélinni.
Prentarahylki fyrir HEPA síu
Settu upp loftgæðamæla innandyra
Loftgæðamælingar geta hjálpað notendum að fylgjast með magni hugsanlegra skaðlegra efna á vinnusvæðum í rauntíma. Hins vegar hafa rannsóknir komist að misjöfnum niðurstöðum um hvort skjávörur í neytendaflokki séu nógu viðkvæmar til að greina örsmáar agnir sem losna við þrívíddarprentunarferlið. Ein rannsókn sýndi að mikill meirihluti fastra agna sem losað var frá rekstrarvörum var á milli 0.05 og 0,2 míkron að stærð. Flestir loftgæðamælingar heima geta aðeins greint agnir á bilinu 1 til 2,5 míkron að stærð (skilgreint sem PM1-PM2.5). Hins vegar eru nokkrir skjáir sem geta greint agnir undir 0.1 míkron (skilgreint sem PM0.1).
Sumar rannsóknir hafa bent á að loftgæðamælingar séu ekki endilega áreiðanlegir, jafnvel á háþróuðum rannsóknarstöðum. En ef skjáir þínar sýna að PM-magn er þegar yfir 35 míkrógrömm á rúmmetra, þá er kominn tími til að byrja að leita leiða til að hreinsa upp losun vinnusvæðisins.
SamantektMeð þróun vísinda og tækni munu fleiri og fleiri kennslustofur, háskólar og fyrirtæki nota þrívíddarprentara vegna þess að þeir geta gegnt stóru hlutverki í menntun og vísindarannsóknum. Þrátt fyrir að núverandi gögn séu enn ófullnægjandi til að styðja við setningu iðnaðarstaðla, þurfum við samt að huga sérstaklega að hugsanlegum hættum, koma í veg fyrir vandamál áður en þau koma upp, draga úr hugsanlegri hættu á vinnustöðum og vernda börn gegn atvikum sem líkjast melamíni í fortíðinni.