Não há dúvida sobre a excelência do que as impressoras 3D trouxeram ao mundo, mas um pensamento crucial vem à mente quando o perigo que estas máquinas impõem está em questão. Este artigo concentra-se em reconhecer se os filamentos utilizados para a impressão 3D são tóxicos para a saúde ou não.

Os fumos dos filamentos das impressoras 3D são tóxicos quando fundidos a temperaturas muito elevadas, pelo que quanto mais baixa for a temperatura, geralmente menos tóxico é o filamento de uma impressora 3D. O PLA é conhecido como o filamento menos tóxico, enquanto o Nylon é um dos filamentos mais tóxicos que existem. Pode reduzir a toxicidade com uma caixa e um purificador de ar.

Em termos leigos, a impressão 3D é um processo que envolve decomposição térmica, o que significa que, quando o filamento de impressão é derretido a uma temperatura excessiva, é provável que emita fumos tóxicos e liberte compostos voláteis.

A intensidade com que estes produtos biológicos podem ser nocivos varia, no entanto, devido a uma série de razões que serão discutidas mais adiante neste artigo.

Como é que o filamento para impressoras 3D pode prejudicar a nossa saúde?

A taxa a que os termoplásticos começam a emitir partículas perigosas é directamente proporcional à temperatura. Uma temperatura mais elevada significa que é emitida uma maior quantidade destas partículas ameaçadoras e que existe um maior risco.

De facto, é de salientar que a toxicidade real pode variar de filamento para filamento, sendo alguns mais nocivos e outros menos.

De acordo com um estudo realizado pela ACS Publications, alguns filamentos libertam estireno, que se presume ser cancerígeno. O estireno está sujeito a causar inconsciência, cefaleias e cansaço.

Além disso, os fumos tóxicos libertados pelo plástico derretido tendem muitas vezes a atingir o sistema respiratório e têm a capacidade de causar danos directos nos pulmões. Além disso, existe também o risco de doenças cardiovasculares, uma vez que as toxinas entram na corrente sanguínea.

A inalação das partículas libertadas pelos termoplásticos agrava ainda mais o risco de asma.

Não só isso, mas também informações gerais sobre os filamentos de impressão mais populares e os seus problemas de segurança.

A toxicidade explicada

Compreender melhor o conceito da razão pela qual os termoplásticos podem ser fatais para a vida humana ajudará a decifrar todo o fenómeno.

Basicamente, uma impressora 3D funciona de forma maravilhosa, imprimindo camada sobre camada, mas ao fazê-lo, polui o ar. Como o faz, é primordial que nos concentremos.

Quando os termoplásticos são fundidos a altas temperaturas, começam a emitir partículas que podem ter consequências negativas na qualidade do ar interior, causando assim poluição atmosférica.

Para identificar esta forma de poluição, foi revelado que existem dois tipos principais de partículas que surgem durante a impressão:

• Partículas ultrafinas (UFPs)
• Compostos orgânicos voláteis (COV)

As partículas ultrafinas têm um diâmetro de até 0,1 µm e podem entrar facilmente no corpo e atingir especificamente as células dos pulmões. Há também uma série de outros riscos para a saúde relacionados com a intrusão de UFPs no corpo humano, tais como vários distúrbios cardiovasculares e asma.

Os compostos orgânicos voláteis, como o estireno e o benzeno, também colocam em risco os utilizadores de impressoras 3D, uma vez que estão relacionados com o cancro. A Administração de Protecção Ambiental (EPA) também classifica os COV como agentes de toxicidade.

Uma investigação conduzida pelo Georgia Institute of Technology em colaboração com o Weizmann Institute of Science, em Israel, tomou medidas para demonstrar, sem margem para dúvidas, o impacto negativo da emissão de partículas das impressoras 3D.

Para isso, fizeram com que a concentração de partículas provenientes de impressoras 3D entrasse em contacto com células respiratórias humanas e células do sistema imunitário de ratos, tendo verificado que as partículas provocavam uma resposta tóxica e influenciavam a potencialidade das células.

Falando especificamente dos filamentos, os investigadores utilizaram o PLA e o ABS, dois dos filamentos de impressão 3D mais comuns no mercado, e referiram que o ABS provou ser mais fatal do que o PLA.

Uma vez que o ABS é um material de impressão que demora muitos graus a derreter, é susceptível de emitir mais fumos do que o PLA, que derrete a uma temperatura mais baixa.

Dito isto, é surpreendente que muitas pessoas não se apercebam dos riscos para a saúde associados à impressão 3D.

Muitos utilizadores relataram dores de cabeça, tonturas e fadiga depois de passarem algum tempo com as suas impressoras, apenas para descobrirem mais tarde, após investigação, que a principal causa da sua saúde debilitada era a exposição constante.

Cinco Filamentos Mais Comuns & Toxicidade

Elucidando ainda mais o tema, vamos analisar e discutir os 5 filamentos de impressão mais utilizados, a sua composição e se representam algum perigo.

1. PLA

O PLA (ácido poliláctico) é um filamento termoplástico único, derivado de recursos naturais como a cana-de-açúcar e o amido de milho. Sendo biodegradável, o PLA é a escolha ideal para os entusiastas e especialistas em impressão.

Como o PLA é o tipo de filamento que derrete a uma temperatura mais baixa, cerca de 190-220°C, é menos propenso a deformações e é menos resistente ao calor.

Embora respirar os fumos de qualquer plástico não seja bom para ninguém, em comparação com o infame ABS, o PLA é o melhor em termos de emissão de fumos tóxicos, principalmente porque não requer condições intensas para ser extrudido para a mesa de impressão.

Após a decomposição térmica, decompõe-se em ácido láctico, que é geralmente inofensivo.

O PLA tem sido considerado amigo do ambiente, embora possa ser mais frágil do que o ABS e também menos tolerante ao calor, o que significa que um dia quente de Verão com condições elevadas pode fazer com que os objectos impressos se deformem e percam a forma.

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2) ABS

O ABS significa Acrilonitrilo Butadieno Estireno. É um dos filamentos de impressão mais comuns, utilizado para moldar objectos que devem ser capazes de tolerar temperaturas elevadas. Embora seja designado como um plástico não biodegradável, o filamento ABS é dúctil e resistente ao calor.

No entanto, o ABS, com a sua utilização comum ao longo dos anos, começou a levantar várias dúvidas relativamente às suas medidas de segurança.

Uma vez que o ABS derrete a temperaturas muito elevadas, particularmente entre 210-250°C, começa a emitir fumos que, segundo consta, causam desconforto aos utilizadores.

A exposição prolongada pode causar irritação ocular, problemas respiratórios, dores de cabeça e até fadiga.

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3. nylon (poliamida)

O nylon é um termoplástico amplamente conhecido na indústria de impressão pela sua excelente durabilidade e flexibilidade. Requer um aquecimento entre 220°C e 250°C para atingir um desempenho óptimo.

É necessário um leito de impressão aquecido para os filamentos à base de nylon, para garantir uma boa aderência e poucas hipóteses de deformação.

Apesar de o nylon ser muito mais forte do que o ABS ou o PLA, uma câmara de impressão fechada é altamente necessária para minimizar os riscos para a saúde. Suspeita-se que o nylon emita um COV chamado caprolactama, que é tóxico por inalação e capaz de causar graves danos ao sistema respiratório.

Por conseguinte, trabalhar constantemente num ambiente em que o filamento é à base de nylon é certamente alarmante e aconselha-se precaução.

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4. policarbonato

O policarbonato (PC) é, sem dúvida, um dos materiais de impressão mais resistentes disponíveis no mercado. O que o PLA ou o ABS não têm para oferecer, o policarbonato oferece-o de facto.

Possuem propriedades físicas fenomenais e estão na linha da frente no fabrico de objectos pesados, como vidro à prova de bala e materiais de construção.

O policarbonato tem a capacidade de ser dobrado em qualquer forma sem rachar ou partir. Além disso, é extremamente resistente a altas temperaturas.

No entanto, o facto de serem tolerantes a altas temperaturas também significa que têm maiores probabilidades de se deformarem. Por conseguinte, é necessário um invólucro sobre a impressora e uma plataforma pré-aquecida quando se imprime com PC.

Falando de questões de segurança, o policarbonato também emite um número considerável de partículas que podem afectar a saúde de uma pessoa. Os utilizadores relataram que olhar para o objecto impresso com o PC durante muito tempo começa a provocar ardor nos olhos.

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5. PETG

O politereftalato de etileno revisto com glicolização deu origem ao PETG, um filamento que está a ganhar popularidade devido às suas propriedades não poluentes e às suas elevadas capacidades.

O PETG apresenta um acabamento brilhante e suave para os objectos, o que o torna muito prático e uma excelente alternativa ao PLA e ao ABS.

Além disso, muitos utilizadores de PETG deram um feedback positivo, afirmando que tiveram pouca ou nenhuma deformação e que o filamento também facilita a aderência à plataforma de impressão.

Isto torna-o um grande concorrente no mercado, uma vez que também é resistente à água e é normalmente utilizado no fabrico de garrafas de água de plástico.

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Dicas sobre como reduzir a exposição à toxicidade do filamento

Assim que as pessoas forem informadas sobre a toxicidade de alguns dos filamentos mais utilizados, vão fazer a mesma pergunta: "O que é que eu faço agora?" Felizmente, as precauções não são exactamente do domínio da ciência espacial.

Ventilação adequada

A maior parte das impressoras são previamente equipadas com filtros de carbono altamente especializados para minimizar a emissão de fumos. Independentemente disso, cabe-nos a nós avaliar e definir as condições de impressão correctas.

É sempre aconselhável imprimir num local onde exista um bom sistema de ventilação, ou num local ao ar livre, o que ajuda a filtrar o ar e a expelir os fumos.

Limitar a exposição

É uma boa ideia certificar-se de que a sua impressora 3D está numa área a que as pessoas não estão constantemente expostas, ou seja, numa área ou sala designada a que as pessoas não têm de aceder para chegar a uma área desejada.

O objectivo aqui é limitar a exposição às partículas e emissões nocivas provenientes da sua impressora 3D.

O que fazer e o que não fazer

O que fazer

• Instalação de uma impressora 3D numa garagem
• Utilizar um filamento de impressora não tóxico
• Manter a consciência geral da ameaça que alguns termoplásticos representam
• Substituir o filtro de carvão da impressora de forma consistente, se for o caso

O que não fazer

• Instalar a impressora 3D no quarto ou na sala de estar com pouca ventilação
• Não pesquisar exaustivamente o filamento que utiliza
• Deixar a impressora a funcionar durante a noite no mesmo local onde dorme