Kétségtelen, hogy a 3D nyomtatók kiválóságával a 3D nyomtatókat a világra hozták, de egy fontos gondolat merül fel, amikor az e gépek által jelentett veszélyről van szó. Ez a cikk annak elismerésére összpontosít, hogy a 3D nyomtatáshoz használt szálak mérgezőek-e az egészségre vagy sem.

A 3D nyomtatószál füstje mérgező, ha nagyon magas hőmérsékleten olvad meg, ezért minél alacsonyabb a hőmérséklet, általában annál kevésbé mérgező egy 3D nyomtatószál. A PLA a legkevésbé mérgező szálként ismert, míg a nylon az egyik legmérgezőbb szál. A mérgeződést csökkentheti egy burkolattal és légtisztítóval.

Laikus nyelven szólva, a 3D nyomtatás egy olyan eljárás, amely hőbomlással jár. Ez azt jelenti, hogy amikor a nyomtatószálat túl magas hőmérsékleten megolvasztják, mérgező füstöket bocsát ki és illékony vegyületeket bocsát ki.

Ezek a biotermékek ezért egészségügyi problémát jelentenek a felhasználók számára. Az intenzitás, amellyel károsnak bizonyulhatnak, azonban számos ok miatt változik, amelyeket a cikk későbbi részében tárgyalunk.

Hogyan ronthatja az egészségünket a 3D nyomtatószál?

Az a sebesség, amellyel a hőre lágyuló műanyagok elkezdenek veszélyes részecskéket kibocsátani, egyenesen arányos a hőmérséklettel. A magasabb hőmérséklet azt jelenti, hogy nagyobb mennyiségű ilyen veszélyes részecske bocsátódik ki, és nagyobb a kockázat.

Mellékesen meg kell jegyezni, hogy a tényleges toxicitás fonalanként eltérő lehet. Egyesek károsabbak, mások kevésbé.

Az ACS Publications által végzett tanulmány szerint egyes szálak sztirolt bocsátanak ki, amelyről feltételezik, hogy rákkeltő. A sztirol eszméletvesztést, fejfájást és fáradtságot okozhat.

Ezenkívül az olvadt műanyagból felszabaduló mérgező füstök gyakran a légzőszerveket célozzák meg, és képesek közvetlen tüdőkárosodást okozni. Ezenkívül a szív- és érrendszeri betegségek kockázata is fennáll, mivel a toxinok a véráramba jutnak.

A hőre lágyuló műanyagok által kibocsátott részecskék belélegzése tovább súlyosbítja az asztma kialakulásának esélyét.

Ahhoz, hogy közelebbről megvizsgáljuk a kérdést, meg kell értenünk, hogy pontosan mi és milyen formában jelent veszélyt. Nem csak ez, hanem általános információk következnek a legnépszerűbb nyomtatószálakról és azok biztonsági aggályairól is.

A toxicitás magyarázata

Ha jobban megértjük, hogy a hőre lágyuló műanyagok miért lehetnek végzetesek az emberi életre, az segíteni fog az egész jelenség megfejtésében.

Alapvetően a 3D nyomtató csodákat művel, amikor rétegről rétegre nyomtat, de közben szennyezi a levegőt. Hogy ezt hogyan teszi, az elsődleges szempont, amire koncentrálnunk kell.

Amikor a hőre lágyuló műanyagokat magas hőmérsékleten megolvasztják, olyan részecskéket bocsátanak ki, amelyek negatív hatással lehetnek a beltéri levegő minőségére, és így légszennyezést okoznak.

A szennyezés e formájának pontos meghatározásakor kiderült, hogy a nyomtatás során két fő részecsketípus keletkezik:

• Ultrarövid részecskék (UFP)
• Illékony szerves vegyületek (VOC)

Az ultrafinom részecskék átmérője legfeljebb 0,1 µm. Ezek könnyen bejutnak a szervezetbe, és kifejezetten a tüdősejteket célozzák meg. Az UFP-k emberi szervezetbe való bejutása számos más egészségügyi kockázatot is jelent, például különböző szív- és érrendszeri rendellenességeket és asztmát.

Az olyan illékony szerves vegyületek, mint a sztirol és a benzol szintén veszélyeztetik a 3D nyomtatók felhasználóit, mivel kapcsolatban állnak a rákos megbetegedésekkel. A Környezetvédelmi Hivatal (EPA) is a mérgező anyagok közé sorolja a VOC-okat.

A Georgia Institute of Technology által az izraeli Weizmann Tudományos Intézettel együttműködésben végzett kutatás minden kétséget kizáróan kimutatta a 3D nyomtatókból származó részecskekibocsátás negatív hatását.

Ennek érdekében a 3D nyomtatókból származó részecskék koncentrációját emberi légzőszervi sejtekkel és patkányok immunrendszerének sejtjeivel hozták kapcsolatba. Megállapították, hogy a részecskék toxikus választ váltottak ki, és befolyásolták a sejtek potenciálját.

Konkrétan a szálakról szólva, a kutatók a PLA és az ABS szálakat vették alapul; a két legelterjedtebb 3D nyomtatási szál közül a két legelterjedtebbet. Jelentették, hogy az ABS végzetesebbnek bizonyult, mint a PLA.

Ennek oka az, hogy a szálak olvadásához szükséges hőmérséklet emelkedésével több károsanyag-kibocsátás keletkezik. Mivel az ABS egy olyan nyomtatási anyag, amelynek olvadásához bőséges számú fok szükséges, ezért több füstöt bocsát ki, mint az alacsonyabb hőmérsékleten olvadó PLA.

Ezzel együtt meglepő, hogy sokan nem veszik észre a 3D nyomtatással kapcsolatos egészségügyi kockázatokat.

Sok felhasználó számolt be fejfájásról, szédülésről és fáradtságról, miután hosszabb időt töltött a nyomtatóval, és később, a kutatás során kiderült, hogy a folyamatos expozíció volt a fő oka a beteg egészségüknek.

Öt leggyakoribb szál & toxicitás

A téma további megvilágításában megvizsgáljuk és megvitatjuk az 5 leggyakrabban használt nyomtatási szálakat, azok összetételét és azt, hogy jelentenek-e veszélyt.

1. PLA

A PLA (polimájsav) egy egyedülálló hőre lágyuló szál, amely olyan természetes erőforrásokból származik, mint a cukornád és a kukoricakeményítő. Mivel biológiailag lebomló, a PLA a nyomtatás szerelmesei és szakértői számára a legjobb választás.

Mivel a PLA olyan típusú szál, amely alacsonyabb hőmérsékleten, körülbelül 190-220°C-on olvad, kevésbé hajlamos a vetemedésre, és kevésbé ellenáll a hőnek.

Bár semmilyen műanyag füstjének belélegzése nem lehet jótékony hatással senkire, a hírhedt ABS-hez képest a PLA a mérgező füstök kibocsátása szempontjából a legjobb. Ez főként azért van így, mert nem igényel intenzív körülményeket a nyomtatóágyra történő extrudáláshoz.

Hőbomláskor tejsavra bomlik, amely általában ártalmatlan.

A PLA környezetbarátnak tekinthető, bár törékenyebb lehet, mint az ABS, és kevésbé tűri a hőt. Ez azt jelenti, hogy egy forró nyári napon, emelkedett körülmények között a nyomtatott tárgyak deformálódhatnak és elveszíthetik alakjukat.

Nézze meg az OVERTURE PLA filamentet az Amazonon.

2. ABS

Az ABS az akrilnitril-butadién-sztirol rövidítése, az egyik legelterjedtebb nyomtatási szál, amelyet a magas hőmérsékletet elviselő tárgyak formázására használnak. Bár nem biológiailag lebomló műanyagnak nevezik, az ABS szál képlékeny és hőálló.

Az ABS azonban az évek során elterjedt használatával számos szemöldököt kezdett felhúzni a biztonsági intézkedésekkel szemben.

Mivel az ABS nagyon magas hőmérsékleten, különösen 210-250°C között megolvad, olyan füstgázok szabadulnak fel, amelyek a jelentések szerint kellemetlenséget okoznak a felhasználóknak.

Nem csak enyhe zavaró, a hosszan tartó expozíció szemirritációt, légzési problémákat, fejfájást és akár fáradtságot is okozhat.

Nézze meg a SUNLU ABS filamentet az Amazonon.

3. Nylon (poliamid)

A nejlon egy hőre lágyuló műanyag, amely a nyomdaiparban széles körben ismert elsődleges tartósságáról és hajlékonyságáról. 220°C és 250°C közötti hőmérsékleten kell felmelegíteni az optimális teljesítmény eléréséhez.

A nylonalapú szálakhoz fűtött nyomtatóágyra van szükség a jó tapadás és a vetemedés alacsony esélyének biztosítása érdekében.

Annak ellenére, hogy a nejlon sokkal erősebb, mint az ABS vagy a PLA, a zárt nyomtatókamra nagy szükség van az egészségügyi kockázatok minimalizálása érdekében. A gyanú szerint a nejlon egy kaprolaktám nevű VOC-ot bocsát ki, amely belélegezve mérgező és képes súlyos károkat okozni a légzőrendszerben.

Ezért az állandó munkavégzés olyan környezetben, ahol az izzószál nejlonalapú, biztosan riasztó, és az elővigyázatosság ajánlott.

Nézze meg az OVERTURE nejlonszálat az Amazonon.

4. Polikarbonát

A polikarbonát (PC) vitathatatlanul az egyik legerősebb nyomtatási anyag a piacon. Amit a PLA vagy az ABS nem tud nyújtani, azt a polikarbonát valóban biztosítja.

Fenomenális fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek, és az olyan nagy teherbírású tárgyak, mint a golyóálló üveg és az építőanyagok gyártásában az első vonalban vannak.

A polikarbonát bármilyen formára hajlítható anélkül, hogy megrepedne vagy eltörne. Ráadásul rendkívül ellenálló a magas hőmérsékletekkel szemben.

Mindazonáltal a magas hőmérséklettűrés azt is jelenti, hogy megnő az esélye a vetemedésnek. Ezért a nyomtató fölött egy burkolat és egy előmelegített platform elengedhetetlen a PC-vel történő nyomtatás során.

Ha már a biztonsági kérdéseknél tartunk, a polikarbonát jelentős számú részecskét bocsát ki, amelyek árthatnak az ember egészségének. A felhasználók arról számoltak be, hogy a PC-vel nyomtatott tárgyat túl sokáig bámulva csípni kezdik a szemet.

Nézze meg a Zhuopu átlátszó polikarbonát filamentet az Amazonon.

5. PETG

A glikolizálással felülvizsgált polietilén-tereftalátból született a PETG, egy olyan szál, amely egyre népszerűbbé válik, pusztán a környezetet nem szennyező tulajdonságai és nagy képességei miatt.

A PETG fényes és sima felületű tárgyakkal büszkélkedhet, így rendkívül kényelmes és nagyszerű alternatívája a PLA-nak és az ABS-nek.

Emellett sok PETG-felhasználó pozitív visszajelzést adott arról, hogy alig vagy egyáltalán nem torzult el, és a szál könnyebben tapad a nyomtatási platformhoz is.

Ez hatalmas versenytársává teszi a piacon, mivel vízálló is, és gyakran használják műanyag vizes palackok gyártásához.

Nézze meg a HATCHBOX PETG filamentet az Amazonon.

Tippek a szálakból származó toxikus expozíció csökkentéséhez

Amint az emberek tudomást szereznek a leggyakrabban használt szálak toxicitásáról, mindannyian ugyanazt a kérdést teszik fel: "Mit tegyek most?" Szerencsére az óvintézkedések nem éppen rakétatudomány.

Megfelelő szellőzés

A legtöbb nyomtatót előzetesen magasan specializált szénszűrőkkel látják el, hogy minimalizálják a füstkibocsátást. Ettől függetlenül teljes mértékben rajtunk múlik, hogy felmérjük és beállítsuk a megfelelő nyomtatási körülményeket.

Mindig ajánlott olyan helyen nyomtatni, ahol jó szellőzőrendszer van felszerelve, vagy valahol a szabadban. Ez segít a levegő megszűrésében és a füstök távozásában.

A kitettség korlátozása

Jó ötlet gondoskodni arról, hogy a 3D nyomtató olyan területen legyen, amelynek az emberek nincsenek állandóan kitéve. Inkább egy kijelölt terület vagy szoba, ahová az embereknek nem kell belépniük, hogy eljussanak a kívánt területre.

A cél az, hogy korlátozza a 3D nyomtatóból származó részecskéknek és káros kibocsátásoknak való kitettséget.

A tennivalók és a tilalmak

A teendők

• 3D nyomtató felállítása a garázsban
• Nem mérgező nyomtatószál használata
• Az általános tudatosság fenntartása egyes hőre lágyuló műanyagok jelentette veszélyről
• A nyomtató szénalapú szűrőjének következetes cseréje, ha van ilyen.

A tilalmak

• A 3D nyomtató felállítása a hálószobában vagy a nappaliban, ahol rossz a szellőzés.
• Nem kutatja alaposan a használt szálakat.
• A nyomtatót éjszakára ugyanott hagyja futni, ahol Ön alszik.