هل أبخرة خيوط الطابعة ثلاثية الأبعاد سامة؟ جيش التحرير الشعبى الصينى ، ABS & أمبير ؛ نصائح للأمان

Roy Hill 03-07-2023
Roy Hill

ليس هناك شك في تميز ما جلبته الطابعات ثلاثية الأبعاد إلى العالم ، ولكن يتبادر إلى الذهن فكرة مهمة واحدة عندما يكون الخطر الذي تفرضه هذه الآلات موضع تساؤل. تركز هذه المقالة على معرفة ما إذا كانت الخيوط المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد سامة أم لا. خيوط الطابعة ثلاثية الأبعاد هي. يُعرف PLA بأنه أقل الشعيرات سمية ، بينما يُعد النايلون من أكثر الخيوط السامة الموجودة هناك. يمكنك تقليل السمية باستخدام حاوية وتنقية الهواء.

أنظر أيضا: أفضل إعدادات الطوافة للطباعة ثلاثية الأبعاد في كيورا

لوضعها في المصطلحات العادية ، تعد الطباعة ثلاثية الأبعاد إجراءً يتضمن التحلل الحراري. هذا يعني أنه عندما يتم صهر خيوط الطباعة عند درجة حرارة تزيد عن درجة الحرارة ، فمن المحتم إطلاق أبخرة سامة وإطلاق مركبات متطايرة. ومع ذلك ، فإن الشدة التي يمكن أن تثبت أنها ضارة تختلف بسبب عدد من الأسباب التي ستتم مناقشتها لاحقًا في هذه المقالة.

    كيف يمكن أن تفسد خيوط الطابعة ثلاثية الأبعاد صحتنا ؟

    يتناسب المعدل الذي يبدأ عنده اللدائن الحرارية في إصدار جزيئات خطرة بشكل مباشر مع درجة الحرارة. تعني درجة الحرارة المرتفعة أن كمية أكبر من هذه الجسيمات المهددة تنبعث وأن الخطر أكبرالمعنية.

    جنبًا إلى جنب ، يجب الإشارة إلى أن السمية الفعلية قد تختلف من خيوط إلى خيوط. بعضها أكثر ضررًا ، بينما البعض الآخر أقل.

    وفقًا لدراسة أجرتها منشورات ACS ، تطلق بعض الخيوط مادة الستايرين التي يُفترض أنها مادة مسرطنة. الستايرين عرضة للتسبب في فقدان الوعي ، والصداع ، والإرهاق.

    بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأبخرة السامة المنبعثة من البلاستيك المذاب ، غالبًا ما تستهدف الجهاز التنفسي ولديها القدرة على التسبب في ضرر مباشر للرئتين. علاوة على ذلك ، هناك أيضًا خطر موجود لأمراض القلب والأوعية الدموية حيث تدخل السموم إلى مجرى الدم.

    يؤدي استنشاق الجزيئات المنبعثة من اللدائن الحرارية إلى تفاقم فرصة الإصابة بالربو علاوة على ذلك.

    للنظر في الأمر عن كثب ، نحن بحاجة إلى فهم ما هو الخطر بدقة وبأي شكل. ليس هذا فقط ، ولكن المعلومات العامة حول خيوط الطباعة الأكثر شيوعًا ومخاوف السلامة الخاصة بهم على وشك أن تأتي بعد ذلك أيضًا.

    شرح السمية

    فهم أفضل لمفهوم سبب كون اللدائن الحرارية قاتلة من أجل حياة الإنسان سيساعد في فك هذه الظاهرة برمتها.

    في الأساس ، تعمل الطابعة ثلاثية الأبعاد بطباعة عجائب على طبقة فوق الطبقة ، ولكنها بذلك تلوث الهواء. كيف يتم ذلك ، هو أمر أساسي بالنسبة لنا للتركيز عليه.

    عندما يتم ذوبان اللدائن الحرارية في درجات حرارة عالية ، فإنها تبدأ في إصدار جزيئات يمكن أن يكون لها تأثير سلبي.عواقب على جودة الهواء في الأماكن المغلقة ، مما يتسبب في تلوث الهواء.

    عند تحديد هذا النوع من التلوث ، تم الكشف عن وجود نوعين رئيسيين من الجسيمات التي تظهر أثناء الطباعة:

    • الجسيمات متناهية الصغر (UFPs)
    • المركبات العضوية المتطايرة (VOCs)

    الجسيمات متناهية الصغر لها قطر يصل إلى 0.1 ميكرومتر. يمكن لهذه المواد أن تدخل الجسم بسهولة وتستهدف خلايا الرئة على وجه التحديد. هناك أيضًا عدد من المخاطر الصحية الأخرى المتعلقة بتغلغل UFPs في جسم الإنسان مثل اضطرابات القلب والأوعية الدموية المختلفة والربو.

    كما تعرض المركبات العضوية المتطايرة مثل الستايرين والبنزين مستخدمي الطابعات ثلاثية الأبعاد للخطر. لأن لديهم صلة بالسرطان. تصنف إدارة حماية البيئة (EPA) أيضًا المركبات العضوية المتطايرة كعوامل سمية.

    اتخذت الأبحاث التي أجراها معهد جورجيا للتكنولوجيا بالتعاون مع معهد وايزمان للعلوم في إسرائيل تدابير لإظهار التأثير السلبي للجسيمات بما لا يدع مجالاً للشك الانبعاث من الطابعات ثلاثية الأبعاد.

    لهذا الغرض ، قاموا بتركيز الجزيئات القادمة من الطابعات ثلاثية الأبعاد لتلامس خلايا الجهاز التنفسي البشرية وخلايا الجهاز المناعي للفئران. اكتشفوا أن الجسيمات أثارت استجابة سامة وأثرت على قدرة الخلية.

    بالحديث عن الخيوط على وجه التحديد ، أخذ الباحثون PLA و ABS ؛ اثنان منخيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد الأكثر شيوعًا الموجودة هناك. أفادوا أن ABS أثبت أنه أكثر فتكًا من PLA.

    والسبب في ذلك هو حقيقة أن المزيد من الانبعاثات يتم إنتاجها مع ارتفاع درجة الحرارة حتى تذوب الشعيرات. نظرًا لأن ABS عبارة عن مادة طباعة تتطلب عددًا كبيرًا من الدرجات لتذوب ، فمن المحتمل أن تنبعث منها أبخرة أكثر من PLA الذي يذوب عند درجة حرارة أقل. لا يدركون المخاطر الصحية المرتبطة بالطباعة ثلاثية الأبعاد.

    أبلغ العديد من المستخدمين عن حدوث صداع ودوار وإرهاق بعد قضاء بعض الوقت مع طابعاتهم ، فقط ليكتشفوا لاحقًا بعد البحث أن السبب الرئيسي وراء اعتلال صحتهم كان التعرض المستمر.

    خمسة خيوط شائعة وأمبير. السمية

    لتوضيح الموضوع بالإضافة إلى ذلك ، سننظر في 5 خيوط الطباعة الأكثر شيوعًا وتكوينها وما إذا كانت تعني أي خطر.

    1. PLA

    PLA (Polylactic Acid) عبارة عن خيوط لدائن حرارية فريدة مشتقة من الموارد الطبيعية مثل قصب السكر ونشا الذرة. نظرًا لكون PLA قابلًا للتحلل البيولوجي ، فإن PLA هو الخيار المفضل لعشاق الطباعة والخبراء.

    نظرًا لأن PLA هو نوع الخيوط التي تذوب عند درجة حرارة منخفضة ، حوالي 190-220 درجة مئوية ، فهي أقل عرضة للتواء وهي أقل مقاومة للحرارة.

    على الرغم من أن استنشاق أبخرة أي بلاستيك لا يمكن أن يكونجيد لأي شخص على الإطلاق ، مقارنةً بـ ABS سيئة السمعة ، يأتي PLA في المقدمة من حيث انبعاث الأبخرة السامة. هذا بشكل أساسي لأنه لا يتطلب ظروفًا قاسية ليتم قذفها على سرير الطباعة.

    عند التحلل الحراري ، يتحلل إلى حمض اللاكتيك وهو غير ضار بشكل عام.

    تم استخدام PLA تعتبر صديقة للبيئة ، على الرغم من أنها قد تكون أكثر هشاشة من ABS وأيضًا أقل احتمالًا للتسخين. هذا يعني أن يومًا حارًا في الصيف مع ظروف مرتفعة قد يتسبب في تشوه الكائنات المطبوعة وفقدان شكلها.

    تحقق من OVERTURE PLA Filament على Amazon.

    2. ABS

    ABS تعني أكريلونيتريل بوتادين ستايرين. إنه أحد أكثر خيوط الطباعة شيوعًا المستخدمة لتشكيل الأشياء اللازمة لتكون قادرة على تحمل درجات الحرارة المرتفعة. على الرغم من أنه يوصف بأنه بلاستيك غير قابل للتحلل الحيوي ، فإن خيوط ABS مطيلة ومقاومة للحرارة.

    ومع ذلك ، بدأت ABS مع استخدامها الشائع على مر السنين في إثارة العديد من الحواجب ضد تدابير السلامة الخاصة بها.

    نظرًا لأن ABS يصل إلى درجة الذوبان في درجات حرارة عالية جدًا ، خاصة بين 210-250 درجة مئوية ، فإنه يبدأ في إطلاق أبخرة تم الإبلاغ عنها بأنها تسبب إزعاجًا للمستخدمين. يسبب تهيج العين ومشاكل في الجهاز التنفسي والصداع وحتى التعب.

    تحقق من SUNLU ABS Filament على أمازون.

    3. نايلون(البولي أميد)

    النايلون هو بلاستيك حراري معروف على نطاق واسع في صناعة الطباعة لمتانته ومرونته الأساسية. يتطلب تسخينًا بين 220 درجة مئوية و 250 درجة مئوية للوصول إلى الأداء الأمثل. نظرًا لكون النايلون أقوى بكثير من ABS أو PLA ، فإن حجرة الطباعة المغلقة ضرورية للغاية لتقليل المخاطر الصحية. يُشتبه في أن النايلون يطلق مركبات عضوية متطايرة تسمى كابرولاكتام وهي سامة للاستنشاق وقادرة على التسبب في أضرار جسيمة بالجهاز التنفسي. ينصح بالخطر والاحتياطات.

    تحقق من OVERTURE Nylon Filament على Amazon.

    4. يمكن القول إن البولي كربونات

    تعد مادة البولي كربونات (PC) واحدة من أقوى مواد الطباعة المتوفرة في السوق. ما يفتقر إليه PLA أو ABS ، يوفره البولي كربونات حقًا.

    يمتلكون خصائص فيزيائية هائلة وهم في الخطوط الأمامية في صناعة الأشياء الثقيلة مثل الزجاج المضاد للرصاص ومواد البناء.

    البولي كربونات لديه القدرة على الانحناء بأي شكل من الأشكال دون تكسير أو كسر. علاوة على ذلك ، فهي شديدة المقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة.

    ومع ذلك ، فإن تحمل درجات الحرارة المرتفعة يعني أيضًا أنها زادت من فرص الالتواء. لذلك ، فإنيعد وجود حاوية فوق الطابعة ومنصة مسخنة مسبقًا أمرًا ضروريًا عند الطباعة باستخدام جهاز الكمبيوتر.

    عند الحديث عن مشكلات السلامة ، يصدر البولي كربونات أيضًا عددًا كبيرًا من الجسيمات التي يمكن أن تؤثر على صحة الشخص. أبلغ المستخدمون أن التحديق في الكائن الذي تتم طباعته بجهاز الكمبيوتر لفترة طويلة جدًا يبدأ في لسع العين.

    تحقق من Zhuopu Transparent Polycarbonate Filament على أمازون.

    5. PETG

    تم تنقيح البولي إيثيلين تيريفثاليت مع glycolisation ولدت PETG ، وهي خيوط آخذة في الازدياد لاكتساب شعبية بحتة بسبب خصائصها غير الملوثة وقدراتها العالية.

    تتميز PETG بلمسة نهائية لامعة وسلسة للأشياء ، مما يجعلها مريحة للغاية وبديلاً رائعًا لـ PLA و ABS.

    بالإضافة إلى ذلك ، قدم العديد من مستخدمي PETG ردود فعل إيجابية بأنهم لم يواجهوا سوى القليل من الالتواء والخيوط يسهل أيضًا الالتصاق بمنصة الطباعة.

    وهذا يجعلها منافسًا كبيرًا في السوق لأنها أيضًا مقاومة للماء وتستخدم بشكل شائع في صناعة زجاجات المياه البلاستيكية.

    تحقق من HATCHBOX PETG Filament على Amazon.

    نصائح حول كيفية تقليل التعرض للسمية من الفتيل

    بمجرد إعلام الناس بسمية بعض الخيوط الأكثر استخدامًا ، سيطرحون جميعًا نفس السؤال ، "ماذا أفعل الآن؟" لحسن الحظ ، فإن الاحتياطات ليست كذلكعلم الصواريخ بالضبط.

    أنظر أيضا: كيفية ضبط Z Offset على Ender 3 - Home & amp؛ بل تاتش

    التهوية المناسبة

    تأتي معظم الطابعات مع مرشحات كربون عالية التخصص مسبقًا لتقليل انبعاث الأبخرة. بغض النظر عن ذلك ، الأمر متروك لنا تمامًا لتقييم وضبط ظروف الطباعة الصحيحة.

    يوصى دائمًا بالطباعة في مكان يوجد فيه نظام تهوية جيد مثبت ، أو في مكان ما في الهواء الطلق. يساعد هذا في تصفية الهواء وطرد الأبخرة بعيدًا.

    الحد من التعرض

    إنها فكرة جيدة التأكد من أن الطابعة ثلاثية الأبعاد في منطقة لا يتعرض لها الأشخاص باستمرار. بدلاً من ذلك ، منطقة أو غرفة مخصصة لا يضطر الأشخاص للوصول إليها للوصول إلى المنطقة المرغوبة.

    الهدف هنا هو الحد من التعرض للجسيمات والانبعاثات الضارة التي تأتي من الطابعة ثلاثية الأبعاد.

    المهام والمحظورات

    المهام

    • إعداد الطابعة ثلاثية الأبعاد في الجراج
    • استخدام فتيل طابعة غير سام
    • الحفاظ على الوعي العام بالتهديد الذي تشكله بعض اللدائن الحرارية
    • استبدال الفلتر القائم على الكربون في الطابعة باستمرار ، إن وجد

    المحاذير

    • إعداد الطابعة ثلاثية الأبعاد في غرفة نومك أو غرفة معيشتك ذات التهوية السيئة
    • عدم البحث بدقة عن الفتيل الذي تستخدمه
    • ترك الطابعة تعمل طوال الليل في نفس المكان الذي تنام فيه

    Roy Hill

    روي هيل هو متحمس للطباعة ثلاثية الأبعاد ومتخصص في التكنولوجيا ولديه ثروة من المعرفة في جميع الأشياء المتعلقة بالطباعة ثلاثية الأبعاد. مع أكثر من 10 سنوات من الخبرة في هذا المجال ، أتقن روي فن التصميم والطباعة ثلاثية الأبعاد ، وأصبح خبيرًا في أحدث اتجاهات وتقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد.حصل روي على شهادة في الهندسة الميكانيكية من جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس (UCLA) ، وعمل لدى العديد من الشركات المرموقة في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد ، بما في ذلك MakerBot و Formlabs. لقد تعاون أيضًا مع العديد من الشركات والأفراد لإنشاء منتجات مطبوعة ثلاثية الأبعاد مخصصة أحدثت ثورة في صناعاتهم.بصرف النظر عن شغفه بالطباعة ثلاثية الأبعاد ، فإن روي هو مسافر شغوف ومتحمس في الهواء الطلق. يستمتع بقضاء الوقت في الطبيعة والتنزه والتخييم مع أسرته. في أوقات فراغه ، يقوم أيضًا بتوجيه المهندسين الشباب ويشاركه ثروته من المعرفة حول الطباعة ثلاثية الأبعاد من خلال العديد من المنصات ، بما في ذلك مدونته الشهيرة 3D Printerly 3D Printing.