Czy używanie drukarki 3D jest bezpieczne? Porady jak bezpiecznie drukować 3D

Roy Hill 12-08-2023
Roy Hill

Jeśli chodzi o drukarki 3D, istnieje wiele zawiłości, które mogą sprawić, że ludzie zastanawiają się, czy są one bezpieczne w użyciu. Sam się nad tym zastanawiałem, więc zrobiłem trochę badań i zebrałem to, co znalazłem razem w tym artykule.

Czy będę bezpieczny po użyciu drukarki 3D? Tak, z odpowiednimi środkami ostrożności i wiedzą będzie dobrze, jak w przypadku większości rzeczy. Bezpieczeństwo druku 3D sprowadza się do tego, jak kompetentny jesteś, aby zminimalizować potencjalne ryzyko, które może się pojawić. Jeśli jesteś świadomy zagrożeń i aktywnie je kontrolujesz, ryzyko dla zdrowia jest minimalne.

Wiele osób korzysta z drukarek 3D nie znając niezbędnych informacji, aby zapewnić bezpieczeństwo sobie i ludziom wokół nich. Ludzie popełniali błędy, więc nie musisz tego robić, więc czytaj dalej, aby wyszczotkować się na temat bezpieczeństwa drukarki 3D.

    Czy druk 3D jest bezpieczny, czy drukarki 3D mogą być szkodliwe?

    Druk 3D jest ogólnie uważany za bezpieczny w użyciu, ale dobrym pomysłem jest nie zajmowanie przestrzeni, w której pracuje drukarka 3D. Druk 3D wykorzystuje wysoki poziom ciepła, który może emitować ultra drobne cząstki i lotne związki organiczne do powietrza, ale są one regularnie spotykane w codziennym życiu.

    W przypadku renomowanej drukarki 3D dobrej marki, powinny one mieć wbudowane funkcje bezpieczeństwa, które zapobiegają pewnym rzeczom, takim jak porażenie prądem lub zbyt wysoki wzrost temperatury.

    Na świecie jest kilka milionów drukarek 3D, ale tak naprawdę nigdy nie słyszy się o kwestiach bezpieczeństwa czy o tym, że dzieją się rzeczy niebezpieczne, a jeśli tak, to było to coś, czemu można było zapobiec.

    Prawdopodobnie chcesz uniknąć zakupu drukarki 3D od producenta, który nie jest znany lub nie ma reputacji, ponieważ może nie umieścić tych środków ostrożności w ramach swoich drukarek 3D.

    Czy powinienem się martwić o toksyczne opary przy druku 3D?

    Powinieneś martwić się o toksyczne opary podczas drukowania 3D, jeśli drukujesz materiały o wysokiej temperaturze, takie jak PETG, ABS & Nylon, ponieważ wyższe temperatury zwykle emitują gorsze opary. Staraj się korzystać z dobrej wentylacji, abyś mógł uporać się z tymi oparami. Zalecałbym używanie obudowy, aby zmniejszyć liczbę oparów w środowisku.

    Creality Fireproof Enclosure z Amazon jest bardzo przydatny, nie tylko dla toksycznych oparów, ale dla zwiększonego bezpieczeństwa dla zagrożeń pożarowych, o których powiem więcej w dalszej części artykułu.

    Druk 3D polega na wtryskiwaniu materiału w warstwach w wysokiej temperaturze. Można je stosować z wielu różnych materiałów, najpopularniejsze to ABS & PLA.

    Są to zarówno termoplasty, który jest terminem parasolowym dla tworzyw sztucznych, które stają się miękkie w wysokich temperaturach i twardnieje w temperaturze pokojowej.

    Teraz, kiedy te termoplasty są pod pewną temperaturą, zaczynają się one uwalniają ultradrobne cząsteczki. i lotne związki organiczne.

    Teraz te tajemnicze cząsteczki i związki brzmią przerażająco, ale są to rzeczy, których już doświadczyłeś w postaci odświeżaczy powietrza, emisji spalin samochodowych, bycia w restauracji czy przebywania w pomieszczeniu z płonącymi świecami.

    Wiadomo, że są one szkodliwe dla zdrowia i nie należałoby zajmować miejsca wypełnionego tymi cząstkami bez odpowiedniej wentylacji.Radziłbym włączenie systemu wentylacji podczas korzystania z drukarki 3D lub takiej, która posiada wbudowane funkcje minimalizujące ryzyko związane z oddychaniem.

    Niektóre dostępne na rynku drukarki 3D posiadają obecnie fotokatalityczne systemy filtracji, które rozkładają szkodliwe substancje chemiczne na bezpieczne związki chemiczne takie jak H²0 i CO².

    Różne materiały będą wytwarzać różne opary, więc ustalono, że PLA jest generalnie bezpieczniejszy w użyciu niż ABS, ale trzeba też wziąć pod uwagę, że nie wszystkie są stworzone na równi.

    Istnieje wiele różnych rodzajów ABS & PLA, które dodają substancje chemiczne dla lepszej jakości druku, więc może to wpłynąć na to, jaki rodzaj oparów jest uwalniany.

    ABS i inne materiały do druku 3D emitują gazy, takie jak styren, które będą miały negatywny wpływ na zdrowie, jeśli zostaną pozostawione w niewentylowanym miejscu.

    Mówi się, że Dremel PLA wytwarza więcej niebezpiecznych cząstek niż, powiedzmy, Flashforge PLA, więc warto to sprawdzić przed rozpoczęciem drukowania.

    PLA to filament do druku 3D uznawany za najbardziej bezpieczny i najmniej problematyczny pod względem oparów, wydzielający głównie nietoksyczną substancję chemiczną o nazwie laktyd.

    Dobrze jest wiedzieć, że większość PLA jest całkowicie bezpieczna i nietoksyczna, nawet po spożyciu, nie żebym radził komukolwiek, aby zabrał się za swoje wydruki! Kolejną rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę, jest użycie minimalna temperatura dla wydruku może pomóc zminimalizować narażenie na te emisje.

    Na stronie Centrum Ekspertyz Badawczych Chorób Zawodowych (CREOD) stwierdził, że regularna ekspozycja na drukarki 3D skutkuje negatywnym wpływem na zdrowie układu oddechowego. Dotyczyło to jednak osób, które pracować w pełnym wymiarze godzin z drukarkami 3D.

    Badacze znaleźli pełnoetatowych pracowników w dziedzinie druku 3D:

    • 57% doświadczało objawów ze strony układu oddechowego częściej niż raz w tygodniu w ciągu ostatniego roku
    • 22% miało zdiagnozowaną przez lekarza astmę
    • 20% odczuwało bóle głowy
    • 20% miało popękaną skórę na dłoniach.
    • Spośród 17% pracowników, którzy zgłosili urazy, większość to skaleczenia i zadrapania.

    Jakie są zagrożenia związane z drukiem 3D?

    Zagrożenia pożarowe w &ach druku 3D; jak ich uniknąć

    Ryzyko pożaru jest czymś, co należy wziąć pod uwagę przy druku 3D. Choć bardzo rzadko spotykane, to nadal jest możliwość w przypadku pewnych awarii, takich jak oderwany termistor lub luźne/niedokładne połączenia.

    Zobacz też: 7 Najlepszych Drukarek 3D dla Samochodów & Części Motocyklowych

    Pojawiły się doniesienia o pożarach od kuźni Flash i pożarach elektrycznych spowodowanych wadliwymi pracami lutowniczymi.

    Bottom line jest to, że musisz mieć gaśnicę pod ręką, więc jesteś przygotowany na takie wydarzenie i upewnij się, że wiesz, jak go używać!

    Możliwość zapalenia się drukarek 3D nie zależy właściwie od ich producenta, gdyż producenci korzystają z bardzo podobnych części.

    To zależy od wersja oprogramowania sprzętowego, które jest zainstalowane. Najnowsze firmware z czasem się rozwinęły i mają dodatkowe zabezpieczenia np. przed oderwanymi termistorami.

    Przykładem tego jest możliwość włączenia "Termicznej Ochrony Wybiegu", która jest funkcją powstrzymującą drukarkę 3D przed spaleniem, jeśli termistor wyjdzie na zewnątrz, co jest czymś bardziej powszechnym niż ludzie zdają sobie sprawę.

    Jeśli termistor odpada, to w rzeczywistości odczytuje niższą temperaturę, co oznacza, że system pozostawia ogrzewanie włączone, co powoduje spalanie żarnika i innych pobliskich rzeczy.

    Z tego co czytałem, to dobrym pomysłem jest zastosowanie podkładów ogniotrwałych np. metalowa rama, a nie drewniana.

    Chcesz trzymać wszystkie materiały łatwopalne z dala od swojej drukarki 3D i zainstalować czujnik dymu, aby ostrzec Cię, jeśli coś się stanie. Niektórzy ludzie nawet idą tak daleko, aby zainstalować kamerę, aby zachować ścisłe oko na aktywnej drukarki 3D.

    Spraw sobie First Alert Smoke Detector and Carbon Monoxide Detector z Amazon.

    Zobacz też: 9 Najlepszych długopisów 3D do kupienia dla początkujących, dzieci & studentów

    Ryzyko pożaru jest bardzo niskie, ale nie oznacza, że jest niemożliwe. Ryzyko zdrowotne jest marginalnie niskie, więc nie było żadnych branżowych ostrzeżeń przed używaniem drukarki 3D, ponieważ ryzyko jest trudne do przeanalizowania.

    W odniesieniu do kwestii bezpieczeństwa pożarowego, istnieją problemy z zestawami drukarek 3D w przeciwieństwie do standardowej drukarki 3D.

    Jeśli składasz zestaw drukarki 3D, jesteś technicznie producentem lub produktem końcowym, więc Sprzedawca zestawu nie ponosi odpowiedzialności za certyfikaty elektryczne i przeciwpożarowe.

    Wiele zestawów drukarek 3D to tak naprawdę tylko prototypy, które nie przeszły przez testy i rozwiązywanie problemów w ramach wielogodzinnych badań użytkowników.

    To tylko niepotrzebnie zwiększa ryzyko dla siebie i nie wydaje się być warte. Przed zakupem zestawu do drukarki, zrobić kilka dokładnych badań lub uniknąć ich całkowicie!

    Jakie są zagrożenia związane z poparzeniami w druku 3D?

    Dysza/głowica drukująca w wielu drukarkach 3D może przekroczyć 200°C (392°F), a podgrzewane łoże może przekroczyć 100°C (212°F) w zależności od używanego materiału. Ryzyko to można zminimalizować stosując aluminiową obudowę i zamkniętą komorę druku.

    W idealnym przypadku gorące końcówki dyszy są stosunkowo małe, więc nie spowoduje to niczego zagrażającego życiu, ale nadal może spowodować bolesne oparzenia. Często ludzie poparzają się próbując usunąć roztopiony plastik z dyszy, gdy jest jeszcze gorący.

    Kolejną sekcją, która się nagrzewa jest płyta konstrukcyjna, która ma różne temperatury w zależności od tego, jakiego materiału używasz.

    W przypadku PLA płyta konstrukcyjna nie musi być tak gorąca jak np. w przypadku ABS (około 80°C), więc byłaby to bezpieczniejsza opcja, aby zminimalizować oparzenia.

    Drukarki 3D podgrzewają materiały do bardzo wysokich temperatur, więc istnieje potencjalne ryzyko poparzeń. Używanie rękawic termicznych i grubszej odzieży z długimi rękawami podczas obsługi drukarki 3D byłoby dobrym pomysłem na zminimalizowanie tego ryzyka.

    Bezpieczeństwo druku 3D - ruchome części mechaniczne

    Mechanicznie rzecz biorąc, jest za mało mocy która przebiega przez drukarkę 3D, aby ruchome części mogły spowodować poważne obrażenia. Niemniej jednak, nadal dobrą praktyką jest skłanianie się ku zamkniętym drukarkom 3D, aby zminimalizować to ryzyko.

    Zmniejsza to również ryzyko poparzeń związanych z dotknięciem łoża drukarki lub dyszy, które mogą osiągać bardzo wysokie temperatury.

    Jeśli chcesz mieć potrzebę sięgania do swojej drukarki 3D, powinieneś to robić tylko wtedy, gdy jest ona wyłączona, jak również odłączać drukarkę od zasilania, jeśli dokonujesz jakiejkolwiek konserwacji lub modyfikacji.

    Zagrożenia mogą wynikać z poruszających się maszyn, więc jeśli jesteś w domu z dziećmi, powinieneś kupić drukarkę z obudową .

    Obudowy są sprzedawane oddzielnie, więc nadal można kupić drukarkę 3D bez niej, jeśli posiada ona pewne cechy, których nie mają drukarki z obudową.

    Rękawice powinny być noszone podczas obsługi drukarki 3D, aby uniknąć wszelkich skaleczeń i zadrapań, które mogą wystąpić z ruchomych części.

    Środki ostrożności od RIT dla druku 3D

    Rochester Institute of Technology (RIT) stworzył listę środków ostrożności podczas korzystania z drukarki 3D:

    1. Drukarki 3D w obudowie będą o wiele bezpieczniejszy niż inne drukarki 3D.
    2. Aby zminimalizować wdychanie niebezpiecznych oparów, ludzie powinni w miarę możliwości unikać najbliższej okolicy.
    3. Możliwość naśladowania środowiska zbliżonego do laboratoryjnego jest idealna do korzystania z drukarki 3D. Dzieje się tak dlatego, że duży nacisk kładzie się tam na wentylację, gdzie świeże powietrze wymienia się z powietrzem wypełnionym cząsteczkami.
    4. Podczas pracy drukarki 3D należy unikać codziennych czynności, takich jak jedzenie, picie, żucie gumy.
    5. Zawsze pamiętaj o higienie, upewnienie się, że dokładnie myjesz ręce po pracy w pobliżu drukarek 3D.
    6. Sprzątać metodą na mokro, aby zebrać cząstki, a nie zamiatać potencjalnie niebezpieczne cząstki po pomieszczeniu.

    Dodatkowe wskazówki dotyczące bezpieczeństwa przy druku 3D

    Zaleca się, aby mieć tylko jedną drukarkę 3D na standardowej wielkości biuro lub dwie w standardowej wielkości klasie. Istnieją również zalecenia dotyczące wentylacji, gdzie objętość powietrza powinna być wymieniana cztery razy na godzinę.

    Zawsze powinieneś wiedzieć, gdzie twój najbliższa gaśnica jest i zaleca się noszenie maski przeciwpyłowej podczas wchodzenia na obszar drukarki.

    Kup sobie First Alert Fire Extinguisher EZ Fire Spray z Amazon. W rzeczywistości rozpyla 4 razy dłużej niż tradycyjna gaśnica, dając 32 sekundy czasu gaszenia ognia.

    Niektórzy ludzie po kilku miesiącach korzystania z drukarek 3D skarżą się na problemy z respiratorem, takie jak ból gardła, uczucie braku tchu, bóle głowy, zapach.

    Zawsze zaleca się używanie wyciągu/wentylatora do oparów podczas używania lub czyszczenia drukarek 3D, ponieważ uwalniane są nanocząsteczki, których płuca nie są w stanie oczyścić.

    Wnioski dotyczące bezpieczeństwa druku 3D

    Znajomość i kontrola ryzyka to najważniejsze dla Twojego bezpieczeństwa podczas obsługi drukarki 3D. Zawsze przeprowadzaj niezbędne badania i stosuj się do wytycznych i porad profesjonalistów. Pamiętaj o tych rzeczach, a będziesz drukować dalej wiedząc, że jesteś w bezpiecznym środowisku.

    Bezpieczne drukowanie!

    Roy Hill

    Roy Hill jest zapalonym entuzjastą druku 3D i guru technologii z bogatą wiedzą na temat wszystkich rzeczy związanych z drukowaniem 3D. Dzięki ponad 10-letniemu doświadczeniu w tej dziedzinie, Roy opanował sztukę projektowania i drukowania 3D i stał się ekspertem w zakresie najnowszych trendów i technologii drukowania 3D.Roy ukończył inżynierię mechaniczną na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles (UCLA) i pracował dla kilku renomowanych firm zajmujących się drukiem 3D, w tym MakerBot i Formlabs. Współpracował również z różnymi firmami i osobami prywatnymi, tworząc niestandardowe produkty drukowane w 3D, które zrewolucjonizowały ich branże.Oprócz zamiłowania do drukowania 3D, Roy jest zapalonym podróżnikiem i entuzjastą outdooru. Lubi spędzać czas na łonie natury, wędrować i biwakować z rodziną. W wolnym czasie jest także mentorem dla młodych inżynierów i dzieli się swoją bogatą wiedzą na temat drukowania 3D za pośrednictwem różnych platform, w tym na swoim popularnym blogu 3D Printerly 3D Printing.