Ist die Verwendung eines 3D-Druckers sicher? Tipps für den sicheren 3D-Druck

Roy Hill 12-08-2023
Roy Hill

Wenn es um 3D-Drucker geht, gibt es viele komplexe Zusammenhänge, die dazu führen können, dass man sich fragt, ob sie sicher zu benutzen sind. Ich habe mich das selbst gefragt, also habe ich einige Nachforschungen angestellt und die Ergebnisse in diesem Artikel zusammengefasst.

Bin ich sicher, wenn ich einen 3D-Drucker benutze? Ja, mit den richtigen Vorsichtsmaßnahmen und dem richtigen Wissen wird es Ihnen gut gehen, wie bei den meisten Dingen da draußen. Die Sicherheit des 3D-Drucks hängt davon ab, wie kompetent Sie sind, um potenzielle Risiken zu minimieren. Wenn man sich der Risiken bewusst ist und sie aktiv kontrolliert, sind die Gesundheitsrisiken minimal.

Viele Menschen benutzen 3D-Drucker, ohne die notwendigen Informationen zu kennen, um sich selbst und die Menschen in ihrer Umgebung zu schützen. Viele Menschen haben Fehler gemacht, damit Sie das nicht tun müssen.

    Ist 3D-Druck sicher? Können 3D-Drucker schädlich sein?

    Die Verwendung von 3D-Druckern gilt im Allgemeinen als sicher, aber es ist ratsam, sich nicht in dem Raum aufzuhalten, in dem der 3D-Drucker in Betrieb ist. Beim 3D-Druck wird viel Wärme erzeugt, wodurch ultrafeine Partikel und flüchtige organische Verbindungen in die Luft gelangen können, die jedoch im täglichen Leben regelmäßig vorkommen.

    Ein seriöser 3D-Drucker einer guten Marke sollte über eingebaute Sicherheitsfunktionen verfügen, die verhindern, dass bestimmte Dinge passieren, wie z. B. elektrische Schläge oder zu hohe Temperaturen.

    Es gibt mehrere Millionen 3D-Drucker auf der Welt, aber man hört eigentlich nie von Sicherheitsproblemen oder gefährlichen Vorfällen, und wenn doch, dann waren sie vermeidbar.

    Sie sollten es wahrscheinlich vermeiden, einen 3D-Drucker von einem Hersteller zu kaufen, der nicht bekannt ist oder keinen guten Ruf genießt, da diese Hersteller möglicherweise keine Sicherheitsvorkehrungen in ihren 3D-Druckern getroffen haben.

    Muss ich mir wegen giftiger Dämpfe beim 3D-Druck Sorgen machen?

    Sie sollten sich über giftige Dämpfe beim 3D-Drucken Sorgen machen, wenn Sie Materialien mit hohen Temperaturen wie PETG, ABS & Nylon drucken, da höhere Temperaturen in der Regel schlimmere Dämpfe freisetzen. Versuchen Sie, eine gute Belüftung zu verwenden, damit Sie diese Dämpfe in den Griff bekommen. Ich würde empfehlen, ein Gehäuse zu verwenden, um die Anzahl der Dämpfe in der Umgebung zu reduzieren.

    Das Creality Fireproof Enclosure von Amazon ist sehr nützlich, nicht nur für giftige Dämpfe, sondern auch für erhöhte Sicherheit bei Brandrisiken, auf die ich in diesem Artikel noch näher eingehen werde.

    Beim 3D-Druck wird das Material bei hohen Temperaturen schichtweise eingespritzt. Es können viele verschiedene Materialien verwendet werden, die beliebtesten sind ABS & PLA.

    Beides sind Thermoplaste, ein Oberbegriff für Kunststoffe, die bei hohen Temperaturen weich werden und bei Raumtemperatur aushärten.

    Wenn diese Thermoplaste nun eine bestimmte Temperatur erreichen, beginnen sie zu ultrafeine Partikel freisetzen. und flüchtige organische Verbindungen.

    Diese geheimnisvollen Partikel und Verbindungen klingen beängstigend, aber Sie haben sie bereits in Form von Lufterfrischern, Autoabgasen, in einem Restaurant oder in einem Raum mit brennenden Kerzen erlebt.

    Diese sind bekanntermaßen gesundheitsschädlich, und es ist nicht ratsam, sich in einem Bereich aufzuhalten, der mit diesen Partikeln gefüllt ist, wenn keine angemessene Belüftung vorhanden ist. Ich rate Ihnen ein Belüftungssystem einbauen wenn Sie einen 3D-Drucker oder einen Drucker mit eingebauten Funktionen zur Minimierung von Atemwegsrisiken verwenden.

    Einige handelsübliche 3D-Drucker verfügen inzwischen über photokatalytische Filtersysteme, die schädliche Chemikalien in unbedenkliche Chemikalien wie H²0 und CO² aufspalten.

    Unterschiedliche Materialien erzeugen unterschiedliche Dämpfe, daher wurde festgelegt, dass Die Verwendung von PLA ist im Allgemeinen sicherer als die von ABS, Sie müssen aber auch bedenken, dass nicht alle von ihnen gleich geschaffen sind.

    Es gibt viele verschiedene Arten von ABS & PLA, denen zur Verbesserung der Druckqualität Chemikalien zugesetzt werden, was sich auf die Art der freigesetzten Dämpfe auswirken kann.

    ABS und andere 3D-Druckmaterialien stoßen Gase wie Styrol aus, die sich negativ auf die Gesundheit auswirken, wenn sie in einem nicht belüfteten Bereich gelagert werden.

    Dremel PLA soll mehr gefährliche Partikel produzieren als, sagen wir, Flashforge PLA, also ist es eine gute Idee, sich darüber zu informieren, bevor man losdruckt.

    PLA ist das 3D-Druckmaterial, das als am sichersten und am wenigsten problematisch in Bezug auf Abgase gilt, da es hauptsächlich eine ungiftige Chemikalie namens Laktid abgibt.

    Es ist gut zu wissen, dass das meiste PLA völlig sicher und ungiftig ist, selbst wenn es verschluckt wird - nicht, dass ich jemandem raten würde, sich an seinen Abdrücken zu vergreifen! Mindesttemperatur für einen Druck können dazu beitragen, die Exposition gegenüber diesen Emissionen zu minimieren.

    Die Zentrum für Forschungskompetenz bei Berufskrankheiten (CREOD) hat herausgefunden, dass eine regelmäßige Exposition gegenüber 3D-Druckern negative Auswirkungen auf die Gesundheit der Atemwege haben kann. ganztägig arbeiten mit 3D-Druckern.

    Die Forscher fanden Vollzeitbeschäftigte im Bereich des 3D-Drucks:

    • 57 % hatten im vergangenen Jahr mehr als einmal pro Woche Atemwegssymptome
    • 22 % hatten ärztlich diagnostiziertes Asthma
    • 20% hatten Kopfschmerzen
    • 20 % hatten rissige Haut an ihren Händen.
    • Bei den 17 % der Arbeitnehmer, die Verletzungen meldeten, handelte es sich meist um Schnitt- und Schürfwunden.

    Was sind die Risiken beim 3D-Druck?

    Brandgefahren im 3D-Druck & wie man sie vermeidet

    Die Gefahr eines Brandes ist beim 3D-Drucken nicht zu unterschätzen, auch wenn sie sehr selten ist, es ist immer noch eine Möglichkeit bei bestimmten Fehlern, wie z. B. einem gelösten Thermistor oder losen/defekten Anschlüssen.

    Es gab Berichte über Brände, die durch Flash Forges und elektrische Brände aufgrund von fehlerhaften Lötarbeiten entstanden sind.

    Unterm Strich müssen Sie einen Feuerlöscher zur Hand haben, damit Sie auf ein solches Ereignis vorbereitet sind, und sicherstellen, dass Sie wissen, wie man ihn benutzt!

    Die Möglichkeit, dass 3D-Drucker Feuer fangen, hängt eigentlich nicht vom Hersteller des Druckers ab, da die Hersteller sehr ähnliche Teile verwenden.

    Es hängt tatsächlich von der Version der installierten Firmware. Neuere Firmware hat sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt und verfügt über zusätzliche Schutzfunktionen, zum Beispiel gegen abgelöste Thermistoren.

    Ein Beispiel dafür ist die Möglichkeit, die Funktion "Thermal Runway Protection" zu aktivieren, die verhindert, dass der 3D-Drucker ausbrennt, wenn der Thermistor nicht mehr an seinem Platz ist, was häufiger vorkommt, als man denkt.

    Wenn Ihr Thermistor ausfällt, zeigt er eine niedrigere Temperatur an, was bedeutet, dass Ihr System die Heizung anlässt, was zum Verbrennen des Glühfadens und anderer Dinge in der Nähe führen kann.

    Nach dem, was ich gelesen habe, ist es eine gute Idee, flammhemmende Untergründe zu verwenden, z. B. ein Metallrahmen anstelle eines Holzrahmens.

    Sie sollten alle brennbaren Materialien von Ihrem 3D-Drucker fernhalten und einen Rauchmelder installieren, der Sie warnt, falls doch etwas passiert. Manche Leute gehen sogar so weit, eine Kamera zu installieren, um den aktiven 3D-Drucker im Auge zu behalten.

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    Siehe auch: 8 Wege, um nicht zusammenhaltende 3D-Druckschichten zu reparieren (Adhäsion)

    Das Risiko eines Brandes ist sehr gering, was aber nicht bedeutet, dass es unmöglich ist. Die Gesundheitsrisiken sind geringfügig, so dass es keine branchenweiten Warnungen vor der Verwendung eines 3D-Druckers gibt, da die Risiken schwer zu analysieren sind.

    In Bezug auf den Brandschutz gibt es Probleme mit 3D-Drucker-Bausätzen im Gegensatz zu einem normalen 3D-Drucker.

    Wenn Sie einen 3D-Drucker-Bausatz zusammenstellen, sind Sie technisch gesehen der Hersteller bzw. das Endprodukt, so dass die Der Verkäufer des Bausatzes trägt keine Verantwortung für die elektrische oder feuerpolizeiliche Zulassung.

    Viele 3D-Drucker-Bausätze sind eigentlich nur Prototypen und haben noch nicht die Tests und Problemlösungen aus stundenlangen Benutzertests durchlaufen.

    Dies erhöht nur unnötig das Risiko für Sie selbst und scheint es nicht wert zu sein. Bevor Sie einen Drucker-Bausatz kaufen, sollten Sie gründliche Nachforschungen anstellen oder ganz darauf verzichten!

    Was sind die Risiken von Verbrennungen beim 3D-Druck?

    Die Düse bzw. der Druckkopf vieler 3D-Drucker kann bis zu 200 °C heiß werden, und das Heizbett kann je nach verwendetem Material über 100 °C heiß werden. Dieses Risiko kann durch die Verwendung eines Aluminiumgehäuses und einer geschlossenen Druckkammer minimiert werden.

    Im Idealfall sind die heißen Enden der Düse relativ klein, so dass es zu keinen lebensbedrohlichen Folgen kommt, aber es kann dennoch zu schmerzhaften Verbrennungen führen. Häufig verbrennt man sich bei dem Versuch, geschmolzenes Plastik aus der Düse zu entfernen, während diese noch heiß ist.

    Ein weiterer Bereich, der heiß wird, ist die Bauplatte, die je nach verwendetem Material unterschiedliche Temperaturen aufweist.

    Siehe auch: 7 beste 3D-Drucker für Legosteine/Lego-Steine & Spielzeug

    Bei PLA muss die Bauplatte nicht so heiß sein wie z. B. bei ABS (ca. 80 °C), so dass dies die sicherere Option wäre, um Verbrennungen zu vermeiden.

    3D-Drucker erhitzen Materialien auf sehr hohe Temperaturen, so dass die Gefahr von Verbrennungen besteht. Um dieses Risiko zu minimieren, empfiehlt es sich, bei der Bedienung eines 3D-Druckers Thermohandschuhe und dickere, langärmelige Kleidung zu tragen.

    Sicherheit beim 3D-Druck - Mechanisch bewegte Teile

    Mechanisch gesehen, gibt es nicht genug Leistung Nichtsdestotrotz ist es immer noch eine gute Praxis, geschlossene 3D-Drucker zu verwenden, um dieses Risiko zu minimieren.

    Dadurch wird auch die Gefahr von Verbrennungen durch Berührung des Druckbetts oder der Düse verringert, die sehr hohe Temperaturen erreichen können.

    Wenn Sie in Ihren 3D-Drucker eingreifen möchten, sollten Sie dies nur tun, wenn er ausgeschaltet ist, und den Drucker von der Stromversorgung trennen, wenn Sie Wartungsarbeiten oder Änderungen vornehmen.

    Von beweglichen Maschinen können Gefahren ausgehen, wenn Sie also in einem Haus mit Kindern wohnen, Sie sollten einen Drucker mit Gehäuse kaufen .

    Gehäuse werden separat verkauft, so dass Sie einen 3D-Drucker auch ohne Gehäuse kaufen können, wenn er bestimmte Funktionen hat, die geschlossene Drucker nicht haben.

    Bei der Bedienung des 3D-Druckers sollten Handschuhe getragen werden, um Schnitt- und Schürfwunden zu vermeiden, die durch bewegliche Teile entstehen können.

    Sicherheitsvorkehrungen von RIT für den 3D-Druck

    Das Rochester Institute of Technology (RIT) hat eine Liste mit Sicherheitsvorkehrungen bei der Verwendung eines 3D-Druckers zusammengestellt:

    1. Geschlossene 3D-Drucker werden in Zukunft viel sicherer als andere 3D-Drucker.
    2. Um das Einatmen gefährlicher Dämpfe zu minimieren, sollten Personen die unmittelbare Umgebung so weit wie möglich meiden.
    3. Die Nachahmung einer laborähnlichen Umgebung ist ideal für den Einsatz eines 3D-Druckers, denn hier wird viel Wert auf die Belüftung gelegt, bei der Frischluft mit partikelhaltiger Luft ausgetauscht wird.
    4. Wenn ein 3D-Drucker in Betrieb ist, sollten Sie alltägliche Tätigkeiten wie Essen, Trinken oder Kaugummikauen vermeiden.
    5. Immer Denken Sie an die Hygiene, dass Sie sich nach der Arbeit an 3D-Druckern gründlich die Hände waschen.
    6. Reinigen Sie mit einer Nassmethode, um die Partikel aufzufangen, anstatt die potenziell gefährlichen Partikel im Raum herumzufegen.

    Zusätzliche Sicherheitstipps für den 3D-Druck

    Es wird empfohlen, nur einen 3D-Drucker pro normalgroßem Büro oder zwei in einem normalgroßen Klassenzimmer aufzustellen. Es gibt auch Empfehlungen zur Belüftung, wobei die Luftmenge viermal pro Stunde ausgetauscht werden sollte.

    Sie sollten immer wissen, wo Ihr nächstgelegener Feuerlöscher ist, und es wird empfohlen, beim Zugang zum Druckerbereich eine Staubmaske zu tragen.

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    Manche Menschen klagen nach einigen Monaten der Nutzung ihres 3D-Druckers über Probleme mit der Atemschutzmaske, wie Halsschmerzen, Atemnot, Kopfschmerzen und Geruch.

    Es ist immer ratsam, bei der Verwendung oder Reinigung von 3D-Druckern einen Dunstabzug bzw. einen Ventilator zu verwenden, da Nanopartikel freigesetzt werden, die die Lunge nicht ausscheiden kann.

    Fazit zur Sicherheit beim 3D-Druck

    Ihre Risiken zu kennen und zu kontrollieren ist von höchster Bedeutung für Ihre Sicherheit Wenn Sie einen 3D-Drucker bedienen, sollten Sie sich stets über die notwendigen Informationen informieren und die Richtlinien und Ratschläge von Fachleuten befolgen. Wenn Sie diese Dinge beachten, können Sie in dem Wissen drucken, dass Sie sich in einer sicheren Umgebung befinden.

    Sicheres Drucken!

    Roy Hill

    Roy Hill ist ein leidenschaftlicher 3D-Druck-Enthusiast und Technologie-Guru mit umfassendem Wissen rund um den 3D-Druck. Mit über 10 Jahren Erfahrung auf diesem Gebiet beherrscht Roy die Kunst des 3D-Designs und -Drucks und ist zu einem Experten für die neuesten 3D-Drucktrends und -technologien geworden.Roy hat einen Abschluss in Maschinenbau von der University of California, Los Angeles (UCLA) und hat für mehrere namhafte Unternehmen im Bereich 3D-Druck gearbeitet, darunter MakerBot und Formlabs. Er hat auch mit verschiedenen Unternehmen und Einzelpersonen zusammengearbeitet, um individuelle 3D-Druckprodukte zu entwickeln, die ihre Branchen revolutioniert haben.Neben seiner Leidenschaft für den 3D-Druck ist Roy ein begeisterter Reisender und Outdoor-Enthusiast. Er verbringt gerne Zeit in der Natur, wandert und campt mit seiner Familie. In seiner Freizeit betreut er auch junge Ingenieure und teilt sein umfangreiches Wissen über den 3D-Druck über verschiedene Plattformen, darunter seinen beliebten Blog „3D Printerly 3D Printing“.