Není pochyb o dokonalosti toho, co 3D tiskárny přinesly světu, ale jedna zásadní myšlenka přichází na mysl, když se jedná o nebezpečí, které tyto stroje představují. Tento článek se soustředí na uznání, zda jsou vlákna používaná pro 3D tisk toxická, či nikoliv.

Výpary z vláken 3D tiskáren jsou toxické, když se taví při velmi vysokých teplotách, takže čím nižší je teplota, tím méně toxické je obecně vlákno 3D tiskárny. PLA je známé jako nejméně toxické vlákno, zatímco nylon je jedno z nejtoxičtějších vláken. Toxicitu můžete snížit pomocí krytu a čističky vzduchu.

Laicky řečeno, 3D tisk je postup, při kterém dochází k tepelnému rozkladu. To znamená, že když se tiskařské vlákno roztaví při nadměrné teplotě, musí se z něj uvolňovat toxické výpary a těkavé sloučeniny.

Tyto bioprodukty proto představují pro uživatele zdravotní riziko. Intenzita, s jakou se mohou ukázat jako škodlivé, se však liší z řady důvodů, o nichž bude pojednáno dále v tomto článku.

Jak může vlákno pro 3D tiskárnu poškodit naše zdraví?

Rychlost, s jakou termoplasty začnou uvolňovat nebezpečné částice, je přímo úměrná teplotě. Vyšší teplota znamená, že se uvolňuje větší množství těchto nebezpečných částic a hrozí vyšší riziko.

Vedle toho je třeba zdůraznit, že skutečná toxicita se může u jednotlivých vláken lišit. Některá jsou škodlivější, jiná méně.

Podle studie provedené ACS Publications se z některých vláken uvolňuje styren, o němž se předpokládá, že je karcinogenní. Styren může způsobovat bezvědomí, cefalgii a únavu.

Kromě toho toxické výpary uvolňované z roztaveného plastu často zasahují dýchací systém a mohou způsobit přímé poškození plic. Kromě toho existuje také riziko kardiovaskulárních onemocnění, protože toxiny se dostávají do krevního oběhu.

Vdechování částic uvolňovaných termoplasty navíc zhoršuje možnost vzniku astmatu.

Abychom se na věc podívali blíže, musíme pochopit, v čem přesně spočívá nebezpečí a v jaké podobě. Nejen to, ale i obecné informace o nejoblíbenějších tiskových vláknech a jejich bezpečnostních obavách přijdou na řadu vzápětí.

Vysvětlení toxicity

Lepší pochopení konceptu, proč mohou být termoplasty pro lidský život osudné, pomůže celý fenomén rozluštit.

3D tiskárna v podstatě dělá zázraky, když tiskne vrstvu po vrstvě, ale přitom znečišťuje ovzduší. Jak to dělá, je pro nás primární, abychom se na to zaměřili.

Když se termoplasty taví při vysokých teplotách, začnou uvolňovat částice, které mohou mít negativní vliv na kvalitu ovzduší v interiéru, a způsobují tak jeho znečištění.

Při určování této formy znečištění bylo zjištěno, že při tisku vznikají dva hlavní typy částic:

• Ultrajemné částice (UFPs)
• Těkavé organické látky (VOC)

Ultrajemné částice mají průměr do 0,1 µm. Mohou snadno pronikat do těla a cíleně se zaměřovat na plicní buňky. Existuje také řada dalších zdravotních rizik spojených s pronikáním ultrajemných částic do lidského těla, jako jsou různé kardiovaskulární poruchy a astma.

Těkavé organické sloučeniny, jako je styren a benzen, rovněž ohrožují uživatele 3D tiskáren, protože mají souvislost s rakovinou. Úřad pro ochranu životního prostředí (EPA) rovněž řadí těkavé organické sloučeniny do kategorie toxických látek.

Výzkum provedený Georgijským technologickým institutem ve spolupráci s Weizmannovým vědeckým institutem v Izraeli přijal opatření, která nade vší pochybnost prokázala negativní dopad emisí částic z 3D tiskáren.

Za tímto účelem přivedli koncentraci částic pocházejících z 3D tiskáren do kontaktu s lidskými dýchacími buňkami a buňkami imunitního systému potkanů. Zjistili, že částice vyvolávají toxickou reakci a ovlivňují potenciál buněk.

Pokud jde konkrétně o vlákna, výzkumníci vzali PLA a ABS; dvě nejběžnější vlákna pro 3D tisk. Uvádějí, že ABS se ukázalo být smrtelnější než PLA.

Důvodem je skutečnost, že se zvyšující se teplotou tání vláken vzniká více emisí. Protože ABS je tiskový materiál, který potřebuje k roztavení dostatečný počet stupňů, může vypouštět více výparů než PLA, který se taví při nižší teplotě.

Vzhledem k tomu je překvapivé, že si mnoho lidí neuvědomuje zdravotní rizika spojená s 3D tiskem.

Mnozí uživatelé hlásili bolesti hlavy, závratě a únavu poté, co strávili nějaký čas u svých tiskáren, aby později při výzkumu zjistili, že hlavní příčinou jejich zdravotních potíží bylo neustálé vystavování.

Pět nejběžnějších vláken & amp; Toxicita

V rámci dalšího objasnění tohoto tématu se podíváme na 5 nejčastěji používaných tiskových vláken, jejich složení a na to, zda znamenají nějaké nebezpečí.

1. PLA

PLA (kyselina polymléčná) je jedinečné termoplastické vlákno, které se získává z přírodních zdrojů, jako je cukrová třtina a kukuřičný škrob. Protože je PLA biologicky odbouratelné, je pro nadšence a odborníky na tisk volbou.

Protože PLA je typ vlákna, které se taví při nižší teplotě, přibližně 190-220 °C, je méně náchylné k deformaci a méně odolné vůči teplu.

Ačkoli vdechování výparů z jakéhokoli plastu nemůže být pro nikoho dobré, ve srovnání s nechvalně známým ABS je PLA na špici, pokud jde o emise toxických výparů. Je to hlavně proto, že nevyžaduje intenzivní podmínky pro vytlačování na tiskové lože.

Při tepelném rozkladu se rozkládá na kyselinu mléčnou, která je obecně neškodná.

PLA je považován za materiál šetrný k životnímu prostředí, ačkoli může být křehčí než ABS a také hůře snáší teplo. To znamená, že v horkém letním dni za zvýšené teploty by mohlo dojít k deformaci a ztrátě tvaru vytištěných objektů.

Podívejte se na OVERTURE PLA Filament na Amazonu.

2. ABS

ABS je zkratka pro akrylonitrilbutadienstyren. Jedná se o jedno z nejběžnějších tiskových vláken, které se používá pro tvarování předmětů, jež musí snášet vysoké teploty. Ačkoli je označováno jako biologicky nerozložitelný plast, je vlákno ABS tvárné a odolné vůči vysokým teplotám.

Nicméně ABS se svým běžným používáním v průběhu let začalo vyvolávat několik obočí, která se staví proti jeho bezpečnostním opatřením.

Protože se ABS taví při velmi vysokých teplotách, zejména mezi 210-250 °C, začíná uvolňovat výpary, které podle zpráv způsobují uživatelům nepříjemné pocity.

Nejde jen o mírné obtěžování, dlouhodobá expozice může způsobit podráždění očí, dýchací potíže, bolesti hlavy a dokonce i únavu.

Podívejte se na vlákno SUNLU ABS na Amazonu.

3. Nylon (polyamid)

Nylon je termoplast široce známý v tiskařském průmyslu pro svou prvotřídní trvanlivost a poddajnost. Pro dosažení optimálního výkonu vyžaduje zahřátí na teplotu mezi 220 °C a 250 °C.

Pro nylonová vlákna je nutné vyhřívané tiskové lože, aby byla zajištěna dobrá přilnavost a nízká pravděpodobnost deformace.

Přestože je nylon mnohem pevnější než ABS nebo PLA, je uzavřená tisková komora velmi nutná pro minimalizaci zdravotních rizik. Nylon je podezřelý z toho, že vylučuje těkavé organické látky zvané kaprolaktam, které jsou toxické při vdechování a mohou způsobit vážné poškození dýchacího systému.

Proto je neustálá práce v prostředí, kde je vlákno na bázi nylonu, jistě znepokojující a doporučuje se opatrnost.

Podívejte se na nylonové vlákno OVERTURE na Amazonu.

4. Polykarbonát

Polykarbonát (PC) je pravděpodobně jedním z nejpevnějších tiskových materiálů dostupných na trhu. To, co PLA nebo ABS nenabízí, polykarbonát skutečně poskytuje.

Mají fenomenální fyzikální vlastnosti a jsou v první linii při výrobě těžkých předmětů, jako je neprůstřelné sklo a stavební materiály.

Polykarbonát má schopnost ohýbat se v jakémkoli tvaru, aniž by praskl nebo se zlomil. Navíc je extrémně odolný vůči vysokým teplotám.

Nicméně tolerance k vysokým teplotám také znamená, že se zvyšuje pravděpodobnost jejich deformace. Proto je při tisku pomocí PC nutností kryt nad tiskárnou a předehřátá platforma.

Když už mluvíme o bezpečnostních otázkách, polykarbonát také vyzařuje značné množství částic, které by se mohly podepsat na zdraví člověka. Uživatelé uvádějí, že při příliš dlouhém pohledu na předmět potištěný počítačem je začnou štípat oči.

Podívejte se na Zhuopu Transparent Polycarbonate Filament na Amazonu.

5. PETG

Polyethylentereftalát upravený glykolizací dal vzniknout PETG, vláknu, které je na vzestupu a získává na popularitě výhradně díky svým neznečišťujícím vlastnostem a vysokým schopnostem.

PETG se může pochlubit lesklým a hladkým povrchem předmětů, takže je velmi vhodný a představuje skvělou alternativu k PLA a ABS.

Mnoho uživatelů PETG navíc poskytlo pozitivní zpětnou vazbu, že se téměř vůbec nedeformuje a filament se také snadněji přichytí k tiskové platformě.

To z něj dělá velkého konkurenta na trhu, protože je také odolný vůči vodě a běžně se používá při výrobě plastových lahví na vodu.

Podívejte se na HATCHBOX PETG Filament na Amazonu.

Tipy, jak snížit expozici toxickým látkám z vláken

Jakmile se lidé dozvědí o toxicitě některých nejčastěji používaných vláken, budou si všichni klást stejnou otázku: "Co mám teď dělat?" Naštěstí tato opatření nejsou zrovna raketová.

Správné větrání

Většina tiskáren je předem vybavena vysoce specializovanými uhlíkovými filtry, které minimalizují emise výparů. Bez ohledu na to je zcela na nás, abychom vyhodnotili a nastavili správné podmínky tisku.

Vždy se doporučuje tisknout na místě, kde je nainstalován dobrý ventilační systém, nebo někde na otevřeném prostranství. To pomáhá filtrovat vzduch a odvádět výpary pryč.

Omezení expozice

Je dobré se ujistit, že vaše 3D tiskárna je v prostoru, kterému nejsou lidé neustále vystaveni. Spíše ve vyhrazeném prostoru nebo místnosti, kam se lidé nemusí dostat, aby se dostali do požadované oblasti.

Cílem je omezit expozici pevným částicím a škodlivým emisím z 3D tiskárny.

Dávkování a nedoporučování

Co je třeba udělat

• Nastavení 3D tiskárny v garáži
• Použití netoxického vlákna pro tiskárny
• Udržování obecného povědomí o hrozbě, kterou představují některé termoplasty.
• Důsledná výměna případného uhlíkového filtru tiskárny

Nedoporučení

• instalace 3D tiskárny v ložnici nebo obývacím pokoji se špatným větráním
• Nedůkladné prozkoumání používaného vlákna
• Nechat tiskárnu běžet přes noc na stejném místě, kde spíte.