3D 프린터 필라멘트 연기는 독성이 있습니까? PLA, ABS & 안전 수칙

Roy Hill 03-07-2023
Roy Hill

3D 프린터가 세상에 가져온 우수성에는 의심의 여지가 없지만 이러한 기계가 가하는 위험에 대해 의문을 가질 때 한 가지 중요한 생각이 떠오릅니다. 이 기사는 3D 프린팅에 사용되는 필라멘트가 건강에 유독한지 아닌지를 인정하는 데 집중합니다.

3D 프린터 필라멘트 연기는 매우 높은 온도에서 녹을 때 독성이 있으므로 온도가 낮을수록 일반적으로 독성이 적습니다. 3D 프린터 필라멘트입니다. PLA는 독성이 가장 적은 필라멘트로 알려져 있으며 나일론은 가장 독성이 강한 필라멘트 중 하나입니다. 인클로저와 공기 청정기로 독성을 줄일 수 있습니다.

쉽게 말해서 3D 프린팅은 열 분해가 수반되는 절차입니다. 즉, 인쇄 필라멘트가 과도한 온도에서 녹으면 유독 가스를 방출하고 휘발성 화합물을 방출할 수밖에 없습니다.

따라서 이러한 부산물은 사용자의 건강 문제를 제기합니다. 그러나 해로운 것으로 입증될 수 있는 강도는 이 기사의 뒷부분에서 논의할 여러 가지 이유 때문에 다양합니다.

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    3D 프린터 필라멘트가 우리의 건강을 어떻게 해칠 수 있습니까? ?

    열가소성 플라스틱이 위험한 입자를 방출하기 시작하는 속도는 온도에 정비례합니다. 더 높은 온도는 더 많은 양의 이러한 위협적인 입자가 방출되고 위험이 더 높다는 것을 의미합니다.실제 독성은 필라멘트마다 다를 수 있음을 나란히 놓고 지적해야 합니다. 일부는 더 유해하고 나머지는 더 적습니다. ACS 간행물에서 수행한 연구에 따르면 일부 필라멘트는 발암 물질로 추정되는 스티렌을 방출합니다. 스티렌은 무의식, 두부통 및 피로를 유발할 수 있습니다. 또한 녹은 플라스틱에서 방출되는 독성 연기는 종종 호흡기를 표적으로 삼는 경향이 있으며 폐에 직접적인 손상을 일으킬 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 또한 독소가 혈류로 유입되어 심혈관 질환의 위험도 존재합니다.

    열가소성 수지에서 방출되는 입자를 흡입하면 천식 가능성이 더욱 악화됩니다.

    이 문제를 면밀히 조사하기 위해 위험이 정확히 무엇이며 어떤 형태인지 이해해야 합니다. 이뿐만 아니라 가장 인기 있는 인쇄 필라멘트 및 안전 문제에 대한 일반 정보도 곧 제공될 예정입니다.

    독성 설명

    열가소성 플라스틱이 치명적일 수 있는 이유에 대한 개념 이해 for human life는 전체 현상을 해독하는 데 도움이 될 것입니다.

    기본적으로 3D 프린터는 레이어 위에 레이어를 인쇄하는 놀라운 작업을 수행하지만 그렇게 함으로써 공기를 오염시킵니다. 그것이 어떻게 작동하는지가 우리가 집중해야 할 주요 사항입니다.

    열가소성 수지가 고온에서 녹으면 부정적인 영향을 미칠 수 있는 입자를 방출하기 시작합니다.실내 공기질에 영향을 미쳐 대기 오염을 유발합니다.

    이러한 형태의 오염을 정확히 지적하면 인쇄 중에 발생하는 두 가지 주요 유형의 입자가 있음이 밝혀졌습니다.

    • 초미세먼지(UFPs)
    • 휘발성유기화합물(VOCs)

    초미립자의 직경은 최대 0.1μm입니다. 이들은 쉽게 몸에 들어가 폐 세포를 구체적으로 표적으로 삼을 수 있습니다. 또한 다양한 심혈관 질환 및 천식과 같은 UFP의 인체 침입과 관련된 여러 건강 위험이 있습니다.

    스티렌 및 벤젠과 같은 휘발성 유기 화합물도 3D 프린터 사용자를 위험에 빠뜨립니다. 암과 관련이 있기 때문입니다. EPA(Environmental Protection Administration)도 VOC를 독성 물질로 분류합니다.

    Georgia Institute of Technology가 이스라엘의 Weizmann Institute of Science와 공동으로 수행한 연구에서는 의심할 여지 없이 입자의 부정적인 영향을 보여주기 위한 조치를 취했습니다. 이를 위해 3D 프린터에서 나오는 입자의 농도를 사람의 호흡기 세포와 쥐의 면역 세포에 접촉하게 했다. 그들은 입자가 독성 반응을 유발하고 세포의 잠재력에 영향을 미친다는 것을 발견했습니다. 구체적으로 필라멘트에 대해 이야기하면서 연구원은 PLA와 ABS를 사용했습니다. 두 가지가장 일반적인 3D 프린팅 필라멘트가 있습니다. 그들은 ABS가 PLA보다 더 치명적인 것으로 판명되었다고 보고했습니다.

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    그 이유는 필라멘트가 녹기 위해 온도가 상승함에 따라 더 많은 배출물이 생성된다는 사실 때문입니다. ABS는 녹는 데 충분한 온도가 필요한 인쇄 재료이기 때문에 더 낮은 온도에서 녹는 PLA보다 더 많은 연기가 발생하기 쉽습니다.

    그런데 많은 사람들이 3D 프린팅과 관련된 건강상의 위험을 인식하지 못합니다.

    많은 사용자가 프린터를 사용한 후 두통, 현기증 및 피로를 보고했지만 나중에 조사를 통해 알게 된 것은 건강 악화의 주요 원인입니다. 지속적인 노출이었습니다.

    Five Most Common Filaments & 독성

    주제를 추가로 설명하면서 가장 일반적으로 사용되는 5가지 인쇄 필라멘트, 그 구성 및 위험을 의미하는지 살펴보고 논의할 것입니다.

    1. PLA

    PLA(Polylactic Acid)는 사탕수수, 옥수수 전분과 같은 천연 자원에서 추출한 독특한 열가소성 필라멘트입니다. 생분해성인 PLA는 인쇄 애호가와 전문가가 선택하는 선택입니다.

    PLA는 약 190-220°C의 낮은 온도에서 녹는 필라멘트 유형이므로 뒤틀림이 적고 열에 약합니다.

    플라스틱의 연기를 들이마실 수는 없지만악명 높은 ABS와 비교할 때 PLA는 유독 가스 배출 측면에서 최고입니다. 이는 주로 인쇄 베드에 압출되는 데 강한 조건이 필요하지 않기 때문입니다.

    열분해 시 일반적으로 무해한 젖산으로 분해됩니다.

    PLA는 ABS보다 부서지기 쉽고 열에 약할 수 있지만 환경 친화적인 것으로 간주됩니다. 즉, 고온의 여름 더운 날에는 프린트된 개체가 변형되고 형태가 손상될 수 있습니다.

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    2. ABS

    ABS는 Acrylonitrile Butadiene Styrene의 약자입니다. 고온을 견딜 수 있어야 하는 물체를 형성하는 데 사용되는 가장 일반적인 인쇄 필라멘트 중 하나입니다. 생분해되지 않는 플라스틱으로 알려져 있지만 ABS 필라멘트는 연성이 있고 열에 강합니다.

    그러나 수년에 걸쳐 널리 사용되는 ABS는 안전 조치에 반대하는 여러 가지 눈살을 찌푸리기 시작했습니다.

    ABS는 매우 높은 온도, 특히 210-250°C에서 녹기 때문에 사용자에게 불편함을 유발하는 것으로 보고된 연기를 방출하기 시작합니다.

    약간 성가실 뿐만 아니라 장기간 노출되면 눈 자극, 호흡기 문제, 두통 및 피로를 유발합니다.

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    3. 나일론(폴리아미드)

    나일론은 뛰어난 내구성과 유연성으로 인해 인쇄 업계에서 널리 알려진 열가소성 수지입니다. 최적의 성능에 도달하려면 220°C ~ 250°C 사이의 가열이 필요합니다.

    나일론 기반 필라멘트는 우수한 접착력과 뒤틀림 가능성을 낮추기 위해 가열된 인쇄 베드가 필요합니다.

    그럼에도 불구하고 나일론은 ABS 또는 PLA보다 훨씬 강하기 때문에 건강 위험을 최소화하기 위해 밀폐형 인쇄 챔버가 매우 필요합니다. 나일론은 흡입 시 독성이 있고 호흡기에 심각한 손상을 일으킬 수 있는 카프로락탐이라는 VOC를 방출하는 것으로 의심됩니다.

    따라서 필라멘트가 나일론 기반인 환경에서 지속적으로 작업하는 것은 경보 및 예방 조치가 권장됩니다.

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    4. 폴리카보네이트

    폴리카보네이트(PC)는 틀림없이 시중에서 구할 수 있는 가장 강력한 인쇄 재료 중 하나입니다. PLA나 ABS가 제공하지 못하는 것을 폴리카보네이트는 진정으로 제공합니다.

    폴리카보네이트는 놀라운 물리적 특성을 가지고 있으며 방탄 유리 및 건축 자재와 같은 견고한 물체를 만드는 최전선에 있습니다.

    폴리카보네이트는 갈라지거나 깨지지 않고 어떤 형태로든 구부릴 수 있는 능력이 있습니다. 또한 고온에 매우 강합니다.

    그럼에도 불구하고 고온 내성이 있다는 것은 휘어질 가능성이 높다는 것을 의미하기도 합니다. 따라서,프린터 위의 인클로저와 예열된 플랫폼은 PC로 인쇄할 때 필수입니다.

    안전 문제에 대해 이야기하자면, 폴리카보네이트는 또한 사람의 건강에 많은 영향을 미칠 수 있는 상당한 수의 입자를 방출합니다. 사용자들은 PC로 인쇄되는 개체를 너무 오래 응시하면 눈이 따끔거린다고 보고했습니다.

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    5. PETG

    폴리에틸렌 테레프탈레이트는 글리콜화로 개질되어 PETG를 탄생시켰고, 순전히 무공해 특성과 높은 기능으로 인해 인기를 얻고 있는 필라멘트입니다.

    PETG는 물체에 광택이 있고 매끄러운 마감을 자랑하여 매우 편리하고 PLA 및 ABS의 훌륭한 대안입니다.

    또한 많은 PETG 사용자는 뒤틀림이 거의 또는 전혀 없으며 인쇄 플랫폼에 더 쉽게 부착할 수 있습니다.

    이는 방수 기능이 있고 일반적으로 플라스틱 물병 제조에 사용되기 때문에 시장에서 큰 경쟁자가 됩니다.

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    필라멘트의 독성 노출을 줄이는 방법에 대한 팁

    가장 일반적으로 사용되는 필라멘트의 독성에 대해 사람들에게 알려지자마자 그들은 모두 같은 질문을 할 것입니다. "이제 어떻게 해야 합니까?" 다행히 예방 조치는정확히 로켓 과학.

    적절한 환기

    대부분의 프린터에는 연기 방출을 최소화하기 위해 사전에 고도로 특수화된 탄소 필터가 함께 제공됩니다. 그럼에도 불구하고 올바른 인쇄 조건을 평가하고 설정하는 것은 전적으로 우리에게 달려 있습니다.

    항상 통풍이 잘 되는 곳이나 개방된 곳에서 인쇄하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 공기를 걸러내고 연기를 배출하는 데 도움이 됩니다.

    노출 제한

    3D 프린터를 사람들이 지속적으로 노출되지 않는 곳에 두는 것이 좋습니다. 사람들이 원하는 영역에 도달하기 위해 접근할 필요가 없는 지정된 영역이나 방입니다.

    여기서 목표는 3D 프린터에서 나오는 미립자와 유해한 배출물에 대한 노출을 제한하는 것입니다.

    해야 할 일과 하지 말아야 할 일

    해야 할 일

    • 차고에 3D 프린터 설치하기
    • 무독성 프린터 필라멘트 사용하기
    • 일부 열가소성 수지가 가하는 위협에 대한 일반적인 인식 유지
    • 프린터의 탄소 기반 필터가 있는 경우 일관되게 교체

    하지 말아야 할 것

    • 환기가 잘 되지 않는 침실이나 거실에 3D 프린터를 설치하는 경우
    • 사용하는 필라멘트에 대해 철저히 조사하지 않는 경우
    • 잠자는 곳에서 밤새도록 프린터를 작동시키는 경우

    Roy Hill

    Roy Hill은 3D 프린팅과 관련된 모든 것에 대한 풍부한 지식을 갖춘 열정적인 3D 프린팅 애호가이자 기술 전문가입니다. Roy는 현장에서 10년 이상의 경험을 통해 3D 디자인 및 인쇄 기술을 마스터했으며 최신 3D 인쇄 동향 및 기술의 전문가가 되었습니다.Roy는 UCLA(University of California, Los Angeles)에서 기계 공학 학위를 취득했으며 MakerBot 및 Formlabs를 포함하여 3D 프린팅 분야에서 평판이 좋은 여러 회사에서 근무했습니다. 또한 다양한 기업 및 개인과 협력하여 해당 산업에 혁명을 일으킨 맞춤형 3D 인쇄 제품을 만들었습니다.3D 프린팅에 대한 열정 외에도 Roy는 열렬한 여행가이자 야외 활동을 좋아합니다. 그는 가족과 함께 자연에서 시간을 보내고 하이킹과 캠핑을 즐깁니다. 여가 시간에는 젊은 엔지니어를 멘토링하고 인기 블로그인 3D Printerly 3D Printing을 비롯한 다양한 플랫폼을 통해 3D 프린팅에 대한 풍부한 지식을 공유합니다.