No cabe duda de la excelencia de lo que las impresoras 3D han traído al mundo, pero una reflexión crucial viene a la mente cuando se cuestiona el peligro que estas máquinas imponen. Este artículo se centra en reconocer si los filamentos utilizados para la impresión 3D son tóxicos para la salud o no.

Los humos de los filamentos de las impresoras 3D son tóxicos cuando se funden a temperaturas muy altas, por lo que cuanto más baja sea la temperatura, generalmente menos tóxico será un filamento de impresora 3D. El PLA es conocido como el filamento menos tóxico, mientras que el Nylon es uno de los filamentos más tóxicos que existen. Puedes reducir la toxicidad con un cerramiento y un purificador de aire.

En términos sencillos, la impresión 3D es un procedimiento que implica descomposición térmica, lo que significa que cuando el filamento de impresión se funde a una temperatura excesiva, emite humos tóxicos y libera compuestos volátiles.

La intensidad con la que pueden resultar nocivos, sin embargo, varía debido a una serie de razones que se expondrán más adelante en este artículo.

¿Cómo puede estropear nuestra salud el filamento de las impresoras 3D?

La velocidad a la que los termoplásticos empiezan a emitir partículas peligrosas es directamente proporcional a la temperatura. Una temperatura más alta significa que se emite una mayor cantidad de estas partículas amenazadoras y que el riesgo es mayor.

Por otra parte, hay que señalar que la toxicidad real puede variar de un filamento a otro. Algunos son más nocivos, mientras que otros lo son menos.

Según un estudio realizado por ACS Publications, algunos filamentos liberan estireno, que se supone que es un carcinógeno. El estireno puede provocar pérdida de conocimiento, cefalea y cansancio.

Además, los humos tóxicos liberados por el plástico fundido suelen afectar al sistema respiratorio y pueden causar daños directos en los pulmones. Por otra parte, también existe el riesgo de sufrir enfermedades cardiovasculares, ya que las toxinas entran en el torrente sanguíneo.

La inhalación de las partículas que desprenden los termoplásticos agrava además la posibilidad de padecer asma.

Para analizar el asunto con detenimiento, debemos comprender cuál es el peligro exacto y en qué forma. No sólo esto, sino que a continuación también se ofrecerá información general sobre los filamentos de impresión más populares y sus problemas de seguridad.

Explicación de la toxicidad

Comprender mejor el concepto de por qué los termoplásticos pueden ser fatales para la vida humana ayudará a descifrar todo el fenómeno.

Básicamente, una impresora 3D funciona a las mil maravillas imprimiendo capa sobre capa, pero al hacerlo, contamina el aire. Cómo lo hace, es primordial para nosotros centrarnos en ello.

Cuando los termoplásticos se funden a altas temperaturas, empiezan a emitir partículas que pueden tener consecuencias negativas en la calidad del aire interior, provocando así la contaminación atmosférica.

Al precisar esta forma de contaminación, se ha revelado que hay dos tipos principales de partículas que se producen durante la impresión:

• Partículas ultrafinas (UFP)
• Compuestos orgánicos volátiles (COV)

Las partículas ultrafinas tienen un diámetro de hasta 0,1 µm. Pueden penetrar en el organismo con facilidad y dirigirse específicamente a las células pulmonares. La intrusión de las UFP en el cuerpo humano entraña otros riesgos para la salud, como diversos trastornos cardiovasculares y el asma.

Los compuestos orgánicos volátiles, como el estireno y el benceno, también ponen en peligro a los usuarios de impresoras 3D, ya que están relacionados con el cáncer. La Administración de Protección Medioambiental (EPA) también clasifica los COV como agentes de toxicidad.

La investigación llevada a cabo por el Instituto de Tecnología de Georgia en colaboración con el Instituto Weizmann de Ciencia de Israel tomó medidas para demostrar, más allá de toda duda, el impacto negativo de la emisión de partículas de las impresoras 3D.

Para ello, hicieron que la concentración de partículas procedentes de impresoras 3D entrara en contacto con células respiratorias humanas y células del sistema inmunitario de ratas. Descubrieron que las partículas provocaban una respuesta tóxica e influían en la potencialidad de las células.

En cuanto a los filamentos en concreto, los investigadores tomaron PLA y ABS, dos de los filamentos de impresión en 3D más comunes, e informaron de que el ABS resultó ser más letal que el PLA.

El motivo es que se producen más emisiones a medida que aumenta la temperatura de fusión de los filamentos. Dado que el ABS es un material de impresión que tarda bastantes grados en fundirse, es probable que emita más humos que el PLA, que se funde a una temperatura más baja.

Dicho esto, es bastante sorprendente que mucha gente ignore los riesgos para la salud asociados a la impresión 3D.

Muchos usuarios han informado de dolores de cabeza, mareos y fatiga después de pasar algún tiempo con sus impresoras, sólo para descubrir más tarde, al investigar, que la causa principal de su maltrecha salud era la exposición constante.

Los cinco filamentos más comunes & Toxicidad

Elucidando el tema adicionalmente, vamos a ver y discutir los 5 filamentos de impresión más utilizados, su composición, y si significan algún peligro.

1. PLA

El PLA (ácido poliláctico) es un filamento termoplástico único derivado de recursos naturales como la caña de azúcar y el almidón de maíz. Al ser biodegradable, el PLA es la opción preferida por los entusiastas y expertos de la impresión.

Como el PLA es el tipo de filamento que se funde a una temperatura más baja, alrededor de 190-220°C, es menos propenso a deformarse y es menos resistente al calor.

Aunque respirar los humos de cualquier plástico no puede ser bueno para nadie, en comparación con el infame ABS, el PLA se lleva la palma en cuanto a emisión de humos tóxicos, principalmente porque no requiere condiciones intensas para ser extruido en el lecho de impresión.

Al descomponerse térmicamente, se descompone en ácido láctico, que suele ser inofensivo.

El PLA se considera respetuoso con el medio ambiente, aunque puede ser más quebradizo que el ABS y también menos tolerable al calor, lo que significa que un día caluroso de verano con condiciones elevadas podría hacer que los objetos impresos se deformaran y perdieran la forma.

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2. ABS

ABS son las siglas de Acrilonitrilo Butadieno Estireno. Es uno de los filamentos de impresión más comunes que existen y se utiliza para dar forma a objetos que deben tolerar altas temperaturas. Aunque se denomina plástico no biodegradable, el filamento ABS es dúctil y resistente al calor.

Sin embargo, el ABS, con su uso habitual a lo largo de los años, ha empezado a levantar varias cejas opuestas a sus medidas de seguridad.

Dado que el ABS llega a fundirse a temperaturas muy elevadas, sobre todo entre 210-250°C, empieza a emitir humos que, según se ha informado, causan molestias a los usuarios.

No es sólo una ligera molestia, la exposición prolongada puede causar irritación ocular, problemas respiratorios, dolores de cabeza e incluso fatiga.

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3. Nylon (Poliamida)

El nailon es un termoplástico ampliamente conocido en la industria de la impresión por su gran durabilidad y flexibilidad. Requiere un calentamiento de entre 220 °C y 250 °C para alcanzar un rendimiento óptimo.

En el caso de los filamentos con base de nailon, es necesario calentar el lecho de impresión para garantizar una buena adherencia y reducir las posibilidades de deformación.

A pesar de que el nailon es mucho más resistente que el ABS o el PLA, es muy necesario disponer de una cámara de impresión cerrada para minimizar los riesgos para la salud. Se sospecha que el nailon desprende un COV llamado caprolactama que es tóxico por inhalación y capaz de causar graves daños en el sistema respiratorio.

Por lo tanto, trabajar constantemente en un entorno en el que el filamento es a base de nailon es sin duda alarmante y se aconseja precaución.

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4. Policarbonato

El policarbonato (PC) es, sin duda, uno de los materiales de impresión más resistentes disponibles en el mercado. Lo que el PLA o el ABS no pueden ofrecer, el policarbonato sí lo hace.

Poseen propiedades físicas fenomenales y están en primera línea en la fabricación de objetos de gran resistencia, como cristales antibalas y materiales de construcción.

El policarbonato tiene la capacidad de doblarse de cualquier forma sin agrietarse ni romperse. Además, son extremadamente resistentes a las altas temperaturas.

Sin embargo, al tener una tolerancia a altas temperaturas, también aumentan las posibilidades de que se deformen, por lo que es imprescindible disponer de un cerramiento sobre la impresora y una plataforma precalentada cuando se imprime con PC.

Por lo que respecta a la seguridad, el policarbonato también emite un número considerable de partículas que pueden ser perjudiciales para la salud. Los usuarios han informado de que mirar fijamente el objeto impreso con PC durante demasiado tiempo empieza a picar los ojos.

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5. PETG

El tereftalato de polietileno revisado con glicolización ha dado lugar al PETG, un filamento en alza que está ganando popularidad por sus propiedades no contaminantes y sus altas capacidades.

El PETG ofrece un acabado brillante y liso a los objetos, lo que lo hace muy cómodo y una gran alternativa al PLA y al ABS.

Además, muchos usuarios de PETG han comentado positivamente que han experimentado poca o ninguna deformación y que el filamento también facilita la adhesión a la plataforma de impresión.

Esto lo convierte en un gran competidor en el mercado, ya que también es resistente al agua y se utiliza habitualmente en la fabricación de botellas de agua de plástico.

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Consejos para reducir la exposición a la toxicidad del filamento

En cuanto la gente se entere de la toxicidad de algunos de los filamentos más utilizados, todos se harán la misma pregunta: "¿Y ahora qué hago?" Afortunadamente, las precauciones no son exactamente ciencia espacial.

Ventilación adecuada

La mayoría de las impresoras vienen con filtros de carbono altamente especializados de antemano para minimizar la emisión de humos. Independientemente de eso, depende totalmente de nosotros evaluar y establecer las condiciones de impresión correctas.

Siempre es recomendable imprimir en un lugar donde haya un buen sistema de ventilación instalado, o en algún lugar al aire libre. Esto ayuda a filtrar el aire y a expulsar los humos.

Limitar la exposición

Es una buena idea asegurarse de que la impresora 3D esté en una zona a la que la gente no esté expuesta constantemente. Mejor una zona o sala designada a la que la gente no tenga que acceder para llegar a la zona deseada.

El objetivo es limitar la exposición a las partículas y emisiones nocivas procedentes de la impresora 3D.

Qué hacer y qué no hacer

Lo que hay que hacer

• Instalar una impresora 3D en un garaje
• Utilizar un filamento de impresión no tóxico
• Concienciación general sobre la amenaza que suponen algunos termoplásticos
• Sustitución sistemática del filtro de carbón de la impresora, si lo hubiera

Lo que no se debe hacer

• Instalar la impresora 3D en un dormitorio o salón con poca ventilación
• No investigar a fondo sobre el filamento que utiliza
• Dejar que la impresora funcione durante la noche en el mismo lugar donde duermes