Nobenega dvoma ni o odličnosti, ki so jo svetu prinesli 3D tiskalniki, vendar se ob vprašanju nevarnosti, ki jo ti stroji predstavljajo, pojavi ena ključna misel. Ta članek se osredotoča na ugotovitev, ali so filamenti, ki se uporabljajo za 3D tiskanje, strupeni za zdravje ali ne.

Hlapi filamentov za tiskalnike 3D so strupeni, ko se talijo pri zelo visokih temperaturah, zato je filament za tiskalnike 3D na splošno manj strupen. PLA je znan kot najmanj strupen filament, medtem ko je najlon eden najbolj strupenih filamentov. Strupenost lahko zmanjšate z ohišjem in čistilcem zraka.

Laično povedano, 3D tiskanje je postopek, ki vključuje toplotno razgradnjo. To pomeni, da se pri taljenju tiskalniškega filamenta pri previsoki temperaturi sproščajo strupeni hlapi in hlapne spojine.

Ti bioproizvodi torej predstavljajo zdravstveno tveganje za uporabnike. Vendar pa se intenzivnost, s katero se lahko izkažejo za škodljive, razlikuje zaradi številnih razlogov, ki jih bomo obravnavali v nadaljevanju tega članka.

Kako lahko vlakna za 3D tiskalnike škodujejo našemu zdravju?

Hitrost, s katero termoplastika začne oddajati nevarne delce, je neposredno sorazmerna s temperaturo. Višja temperatura pomeni, da se oddaja večja količina teh nevarnih delcev in večje tveganje.

Ob tem je treba poudariti, da se dejanska strupenost lahko razlikuje od vlakna do vlakna. Nekatera so bolj škodljiva, druga manj.

Glede na študijo, ki jo je opravila ACS Publications, se iz nekaterih filamentov sprošča stiren, ki naj bi bil rakotvoren. Stiren lahko povzroči nezavest, glavobol in utrujenost.

Poleg tega strupeni hlapi, ki se sproščajo iz staljene plastike, pogosto prizadenejo dihalni sistem in lahko neposredno poškodujejo pljuča. Poleg tega obstaja tudi tveganje za bolezni srca in ožilja, saj toksini vstopajo v krvni obtok.

Vdihavanje delcev, ki jih oddajajo termoplastične mase, poleg tega poslabša možnost astme.

Če želimo zadevo podrobneje preučiti, moramo razumeti, v čem natančno je nevarnost in v kakšni obliki. Ne le to, v nadaljevanju bodo sledile tudi splošne informacije o najbolj priljubljenih tiskalniških filamentih in njihovih varnostnih pomislekih.

Razložena strupenost

Boljše razumevanje koncepta, zakaj so termoplastične snovi lahko usodne za človeško življenje, bo pomagalo razvozlati celoten pojav.

3D-tiskalnik v bistvu dela čudeže, ko tiska plast za plastjo, vendar pri tem onesnažuje zrak. Kako to počne, je za nas primarno, da se osredotočimo nanj.

Pri taljenju termoplastike pri visokih temperaturah se začnejo sproščati delci, ki lahko negativno vplivajo na kakovost zraka v prostoru in tako povzročajo onesnaževanje zraka.

Pri ugotavljanju te oblike onesnaževanja je bilo ugotovljeno, da med tiskanjem nastaneta dve glavni vrsti delcev:

• Ultrafini delci (UFP)
• Hlapne organske spojine (HOS)

Ultrafini delci imajo premer do 0,1 µm. Ti lahko zlahka vstopijo v telo in so usmerjeni predvsem v pljučne celice. Obstajajo tudi številna druga zdravstvena tveganja, povezana z vdorom ultrafinih delcev v človeško telo, kot so različne srčno-žilne motnje in astma.

Hlapne organske spojine, kot sta stiren in benzen, prav tako ogrožajo uporabnike 3D tiskalnikov, saj so povezane z rakom. Tudi Uprava za varstvo okolja (EPA) uvršča hlapne organske spojine med strupene dejavnike.

Raziskava, ki jo je izvedel Tehnološki inštitut v Georgii v sodelovanju z Weizmannovim znanstvenim inštitutom v Izraelu, je nedvomno pokazala negativen vpliv emisij delcev iz 3D tiskalnikov.

V ta namen so poskrbeli, da je koncentracija delcev iz 3D tiskalnikov prišla v stik s celicami človeških dihal in celicami imunskega sistema podgan. Ugotovili so, da so delci sprožili toksični odziv in vplivali na potencial celic.

Raziskovalci so se osredotočili na filamente PLA in ABS, ki sta med najpogostejšimi filamenti za 3D tisk. Poročali so, da se je ABS izkazal za bolj smrtonosnega od PLA.

Razlog za to je dejstvo, da se z višanjem temperature taljenja filamentov ustvarja več emisij. Ker je ABS material za tiskanje, ki potrebuje veliko število stopinj za taljenje, lahko oddaja več hlapov kot PLA, ki se topi pri nižji temperaturi.

Glede na to je presenetljivo, da se veliko ljudi ne zaveda zdravstvenih tveganj, povezanih s 3D tiskanjem.

Številni uporabniki so po nekaj časa, ki so ga preživeli s tiskalniki, poročali o glavobolih, omotici in utrujenosti, šele pozneje pa so pri raziskavah ugotovili, da je bil glavni vzrok za njihovo slabo zdravje stalna izpostavljenost.

Pet najpogostejših filamentov & toksičnost

V nadaljevanju razlage te teme bomo preučili in razpravljali o petih najpogosteje uporabljenih tiskalniških filamentih, njihovi sestavi in nevarnostih, ki jih prinašajo.

1. PLA

PLA (polimlečna kislina) je edinstvena termoplastična filamentna nitka, ki je pridobljena iz naravnih virov, kot sta sladkorni trs in koruzni škrob. Ker je PLA biološko razgradljiva, je za navdušence in strokovnjake za tiskanje najboljša izbira.

Ker je PLA vrsta filamenta, ki se topi pri nižji temperaturi, približno 190-220 °C, je manj nagnjen k deformacijam in je manj odporen na vročino.

Čeprav vdihavanje hlapov katere koli plastike ni dobro za nikogar, je PLA v primerjavi z zloglasnim ABS na vrhu po izpustu strupenih hlapov. To je predvsem zato, ker ne potrebuje intenzivnih pogojev za iztiskanje na tiskalniško posteljo.

Pri termični razgradnji razpade na mlečno kislino, ki je na splošno neškodljiva.

PLA velja za okolju prijaznega, čeprav je lahko bolj krhek kot ABS in tudi manj toleranten za vročino. To pomeni, da bi se lahko na vroč poletni dan s povišanimi pogoji natisnjeni predmeti deformirali in izgubili obliko.

Preverite OVERTURE PLA Filament na Amazonu.

2. ABS

ABS je kratica za akrilonitril butadien stiren. Je eden najpogostejših tiskarskih filamentov, ki se uporablja za oblikovanje predmetov, ki morajo prenašati visoke temperature. Čeprav je filament ABS označen kot plastika, ki ni biorazgradljiva, je duktilen in odporen na toploto.

Vendar je ABS zaradi svoje pogoste uporabe v preteklih letih začel vzbujati številne pomisleke glede svojih varnostnih ukrepov.

Ker se ABS pri zelo visokih temperaturah, zlasti med 210 in 250 °C, topi, začne oddajati hlape, ki naj bi uporabnikom povzročali nelagodje.

Dolgotrajna izpostavljenost ni le rahlo moteča, temveč lahko povzroči draženje oči, težave z dihali, glavobol in celo utrujenost.

Preverite SUNLU ABS Filament na Amazonu.

3. Najlon (poliamid)

Najlon je termoplast, ki je v tiskarski industriji znan po svoji izjemni vzdržljivosti in prožnosti. Za doseganje optimalnih lastnosti ga je treba segrevati med 220 °C in 250 °C.

Za najlonske filamente je potrebna ogrevana tiskalna postelja, da se zagotovi dober oprijem in majhna možnost deformacije.

Čeprav je najlon veliko močnejši od ABS ali PLA, je zaprta tiskalna komora nujno potrebna za zmanjšanje zdravstvenih tveganj. Najlon naj bi oddajal hlapne organske spojine, imenovane kaprolaktam, ki so strupene pri vdihavanju in lahko povzročijo resne poškodbe dihalnega sistema.

Zato je nenehno delo v okolju, kjer je filament na osnovi najlona, zagotovo zaskrbljujoče in priporočljiva je previdnost.

Oglejte si najlonske filamente OVERTURE na Amazonu.

4. Polikarbonat

Polikarbonat (PC) je verjetno eden najmočnejših materialov za tiskanje, ki so na voljo na trgu. Kar PLA ali ABS ne moreta ponuditi, polikarbonat resnično zagotavlja.

Imajo fenomenalne fizikalne lastnosti in so v ospredju pri izdelavi težkih predmetov, kot so neprebojno steklo in gradbeni materiali.

Polikarbonat je mogoče upogibati v kakršni koli obliki, ne da bi pri tem počil ali se zlomil. Poleg tega je izredno odporen na visoke temperature.

Kljub temu pa toleranca do visokih temperatur pomeni tudi večjo možnost, da se deformirajo. Zato je pri tiskanju z osebnim računalnikom nujna uporaba ohišja nad tiskalnikom in predhodno ogrevane platforme.

Če govorimo o varnostnih vprašanjih, polikarbonat prav tako oddaja veliko število delcev, ki lahko škodujejo zdravju ljudi. Uporabniki so poročali, da jih predolgo gledanje predmeta, natisnjenega z računalnikom, začne peči v oči.

Preverite Zhuopu Transparent Polycarbonate Filament na Amazonu.

5. PETG

Iz polietilen tereftalata, popravljenega z glikolizacijo, je nastal PETG, filament, ki postaja vse bolj priljubljen izključno zaradi svojih lastnosti, ki ne onesnažujejo okolja, in visokih zmogljivosti.

PETG se ponaša s sijajnim in gladkim zaključkom predmetov, zaradi česar je zelo priročen in odlična alternativa PLA in ABS.

Poleg tega so številni uporabniki PETG zagotovili pozitivne povratne informacije, da so imeli le malo ali nič deformacij, filament pa se tudi lažje oprime tiskalne platforme.

Zaradi tega je na trgu zelo pomemben, saj je tudi odporen na vodo in se pogosto uporablja pri izdelavi plastičnih steklenic za vodo.

Oglejte si HATCHBOX PETG Filament na Amazonu.

Nasveti, kako zmanjšati izpostavljenost toksičnosti filamentov

Ko bodo ljudje izvedeli za strupenost nekaterih najpogosteje uporabljenih filamentov, si bodo vsi zastavili isto vprašanje: "Kaj naj storim zdaj?" Na srečo previdnostni ukrepi niso ravno raketna znanost.

Pravilno prezračevanje

Večina tiskalnikov je že opremljena z visoko specializiranimi ogljikovimi filtri, ki zmanjšujejo emisije hlapov. Ne glede na to pa je od nas odvisno, ali bomo ocenili in nastavili pravilne pogoje tiskanja.

Vedno je priporočljivo tiskati v prostoru, kjer je nameščen dober prezračevalni sistem, ali na prostem. To pomaga pri filtriranju zraka in odvajanju hlapov.

Omejitev izpostavljenosti

Dobro je poskrbeti, da je vaš 3D tiskalnik na območju, ki mu ljudje niso nenehno izpostavljeni. Raje namenite določen prostor ali sobo, do katere ljudem ni treba dostopati, da bi prišli do želenega območja.

Cilj je omejiti izpostavljenost delcem in škodljivim emisijam, ki izhajajo iz vašega 3D tiskalnika.

Dos in don't

Kaj je treba storiti

• Postavitev 3D tiskalnika v garaži
• Uporaba nestrupenega filamenta za tiskalnik
• ohranjanje splošne ozaveščenosti o nevarnosti, ki jo predstavljajo nekateri termoplastični materiali
• dosledna zamenjava morebitnega ogljikovega filtra tiskalnika

Kaj ne smemo storiti

• postavitev 3D tiskalnika v spalnici ali dnevni sobi s slabim prezračevanjem
• ne raziščete temeljito o filamentu, ki ga uporabljate.
• puščanje tiskalnika čez noč na istem mestu, kjer spite.