3D yazıcıların dünyaya getirdiklerinin mükemmelliği konusunda hiçbir şüphe yok, ancak bu makinelerin getirdiği tehlike söz konusu olduğunda çok önemli bir düşünce akla geliyor. Bu makale, 3D baskı için kullanılan filamentlerin sağlık için toksik olup olmadığını kabul etmeye odaklanmaktadır.

3D yazıcı filament dumanları çok yüksek sıcaklıklarda eritildiğinde toksiktir, bu nedenle sıcaklık ne kadar düşükse, genellikle bir 3D yazıcı filamenti o kadar az toksiktir. PLA en az toksik filament olarak bilinirken, Naylon piyasadaki en toksik filamentlerden biridir. Bir muhafaza ve hava temizleyici ile toksisiteyi azaltabilirsiniz.

Daha basit bir ifadeyle, 3D baskı termal ayrışmayı içeren bir prosedürdür. Bu, baskı filamenti aşırı miktarda sıcaklıkta eritildiğinde, zehirli dumanlar çıkaracağı ve uçucu bileşikler salacağı anlamına gelir.

Bu nedenle bu yan ürünler kullanıcılar için bir sağlık sorunu teşkil etmektedir. Bununla birlikte, zararlı olabilecekleri yoğunluk, bu makalenin ilerleyen bölümlerinde tartışılacak olan bir dizi nedene bağlı olarak değişmektedir.

3D Yazıcı Filamenti Sağlığımızı Nasıl Bozabilir?

Termoplastiklerin tehlikeli partiküller yaymaya başlama oranı sıcaklıkla doğru orantılıdır. Daha yüksek sıcaklık, bu tehdit edici partiküllerin daha yüksek miktarda yayıldığı ve daha yüksek bir riskin söz konusu olduğu anlamına gelir.

Yan yana, gerçek toksisitenin filamentten filamente değişebileceğini belirtmek gerekir. Bazıları daha zararlıyken, diğerleri daha az zararlıdır.

ACS Publications tarafından yapılan bir araştırmaya göre, bazı filamentler kanserojen olduğu varsayılan Stiren salmaktadır. Stirenin bilinç kaybı, sefalji ve yorgunluğa neden olması söz konusudur.

Ayrıca, erimiş plastikten çıkan zehirli dumanlar genellikle solunum sistemini hedef alır ve akciğerlere doğrudan zarar verme kapasitesine sahiptir. Dahası, toksinler kan dolaşımına girdiğinden kardiyovasküler hastalıklar için de risk mevcuttur.

Termoplastiklerin yaydığı partiküllerin solunması astım olasılığını daha da artırır.

Konuyu yakından incelemek için, tehlikenin tam olarak ne olduğunu ve ne şekilde olduğunu anlamamız gerekiyor. Sadece bu değil, aynı zamanda en popüler baskı filamentleri ve bunların güvenlik endişeleri hakkında genel bilgiler de gelmek üzere.

Zehirlilik Açıklandı

Termoplastiklerin insan hayatı için neden ölümcül olabileceği kavramının daha iyi anlaşılması, tüm olgunun deşifre edilmesine yardımcı olacaktır.

Temel olarak, bir 3D yazıcı katman üzerine katman basarak harikalar yaratır, ancak bunu yaparken havayı kirletir. Bunu nasıl yaptığı, bizim odaklanmamız gereken öncelikli konudur.

Termoplastikler yüksek sıcaklıklarda eritildiğinde, iç mekan hava kalitesi üzerinde olumsuz sonuçlar doğurabilecek partiküller yaymaya başlar ve dolayısıyla hava kirliliğine neden olur.

Bu kirlilik biçimini saptarken, baskı sırasında ortaya çıkan iki ana partikül türü olduğu ortaya çıkmıştır:

• Ultra İnce Parçacıklar (UFP'ler)
• Uçucu Organik Bileşikler (VOC'ler)

Ultra ince partiküllerin çapı 0,1 µm'ye kadar çıkabilmektedir. Bunlar vücuda kolaylıkla girebilmekte ve özellikle akciğer hücrelerini hedef almaktadır. UFP'lerin insan vücuduna girmesiyle ilgili olarak çeşitli kardiyovasküler rahatsızlıklar ve astım gibi bir dizi başka sağlık riski de bulunmaktadır.

Stiren ve Benzen gibi uçucu organik bileşikler de kanserle bağlantılı oldukları için 3D yazıcı kullanıcılarını riske atmaktadır. Çevre Koruma İdaresi (EPA) de VOC'leri toksisite ajanları olarak kategorize etmektedir.

Georgia Teknoloji Enstitüsü'nün İsrail'deki Weizmann Bilim Enstitüsü ile işbirliği içinde yürüttüğü araştırma, 3D yazıcılardan kaynaklanan partikül emisyonunun olumsuz etkisini şüpheye yer bırakmayacak şekilde ortaya koydu.

Bu amaçla, 3D yazıcılardan gelen parçacıkların konsantrasyonunu insan solunum hücreleri ve sıçan bağışıklık sistemi hücreleri ile temas ettirdiler. Parçacıkların toksik bir tepkiye neden olduğunu ve hücrenin potansiyelini etkilediğini tespit ettiler.

Filamentler özelinde konuşan araştırmacılar, en yaygın 3D baskı filamentlerinden ikisi olan PLA ve ABS'yi ele aldılar. ABS'nin PLA'dan daha ölümcül olduğunu kanıtladıklarını bildirdiler.

Bunun nedeni, filamentlerin erimesi için sıcaklık arttıkça daha fazla emisyon üretilmesidir. ABS, erimesi çok sayıda derece alan bir baskı malzemesi olduğundan, daha düşük bir sıcaklıkta eriyen PLA'dan daha fazla duman yayabilir.

Bununla birlikte, pek çok insanın 3D baskı ile ilişkili sağlık risklerinden habersiz olması oldukça şaşırtıcı.

Birçok kullanıcı, yazıcılarıyla biraz zaman geçirdikten sonra baş ağrısı, baş dönmesi ve yorgunluk yaşadıklarını bildirmiş, ancak daha sonra yapılan araştırmalarda, sağlıklarının bozulmasının ana nedeninin sürekli maruz kalma olduğunu öğrenmişlerdir.

En Yaygın Beş Filament & Toksisite

Konuya ek olarak, en yaygın kullanılan 5 baskı filamentini, bileşimlerini ve herhangi bir tehlike anlamına gelip gelmediklerini inceleyip tartışacağız.

1. PLA

PLA (Polilaktik Asit), şeker kamışı ve mısır nişastası gibi doğal kaynaklardan elde edilen benzersiz bir termoplastik filamenttir. Biyolojik olarak parçalanabilen PLA, baskı meraklıları ve uzmanları için tercih edilen bir üründür.

PLA, 190-220°C civarında daha düşük bir sıcaklıkta eriyen bir filament türü olduğundan, bükülmeye daha az eğilimlidir ve ısıya karşı daha az dirençlidir.

Herhangi bir plastiğin dumanını solumak hiç kimse için iyi olmasa da, kötü şöhretli ABS ile karşılaştırıldığında, PLA toksik duman emisyonu açısından zirveye çıkıyor. Bunun temel nedeni, baskı yatağına ekstrüde edilmesi için yoğun koşullar gerektirmemesidir.

Termal ayrışmanın ardından, genellikle zararsız olan laktik aside dönüşür.

PLA, ABS'den daha kırılgan olmasına ve ısıya karşı daha az toleranslı olmasına rağmen çevre dostu olarak kabul edilmektedir. Bu, yaz aylarında yüksek koşulların olduğu sıcak bir günün, basılan nesnelerin deforme olmasına ve şeklini kaybetmesine neden olabileceği anlamına gelir.

Amazon'da OVERTURE PLA Filament'e göz atın.

2. ABS

ABS, Akrilonitril Bütadien Stiren anlamına gelir. Yüksek sıcaklıklara dayanabilmesi gereken nesneleri oluşturmak için kullanılan en yaygın baskı filamentlerinden biridir. Biyolojik olarak parçalanamayan bir plastik olarak adlandırılmasına rağmen, ABS filamenti sünek ve ısıya dayanıklıdır.

Ancak ABS, yıllar içinde yaygın kullanımıyla birlikte, güvenlik önlemlerine karşı çıkan bazı kaşları kaldırmaya başladı.

ABS çok yüksek sıcaklıklarda, özellikle 210-250°C arasında eridiğinden, kullanıcılara rahatsızlık verdiği bildirilen dumanlar yaymaya başlar.

Sadece hafif bir rahatsızlık değil, uzun süreli maruziyet göz tahrişine, solunum problemlerine, baş ağrısına ve hatta yorgunluğa neden olabilir.

Amazon'da SUNLU ABS Filament'e göz atın.

3. Naylon (Poliamid)

Naylon, baskı endüstrisinde birinci sınıf dayanıklılığı ve esnekliği ile yaygın olarak bilinen bir termoplastiktir. Optimum performansa ulaşmak için 220°C ile 250°C arasında ısıtılması gerekir.

Naylon bazlı filamentler için iyi bir yapışma ve düşük eğrilme şansı sağlamak için ısıtmalı bir baskı yatağı gereklidir.

Naylon, ABS veya PLA'dan çok daha güçlü olmasına rağmen, sağlık risklerini en aza indirmek için kapalı bir baskı odası son derece gereklidir. Naylonun, solunum için toksik olan ve solunum sisteminde ciddi hasara neden olabilen Caprolactam adlı bir VOC yaydığından şüphelenilmektedir.

Bu nedenle, filamentin naylon bazlı olduğu bir ortamda sürekli çalışmak kesinlikle endişe vericidir ve önlem alınması tavsiye edilir.

Amazon'da OVERTURE Naylon Filament'e göz atın.

4. Polikarbonat

Polikarbonat (PC) tartışmasız olarak piyasadaki en güçlü baskı malzemelerinden biridir. PLA veya ABS'nin sunamadığını Polikarbonat gerçekten sağlar.

Olağanüstü fiziksel özelliklere sahiptirler ve kurşun geçirmez cam ve inşaat malzemeleri gibi ağır hizmet nesnelerinin yapımında ön saflarda yer alırlar.

Polikarbonat, çatlama veya kırılma olmaksızın herhangi bir biçimde bükülebilme özelliğine sahiptir. Ayrıca, yüksek sıcaklıklara karşı son derece dayanıklıdırlar.

Bununla birlikte, yüksek sıcaklık toleransına sahip olmaları aynı zamanda eğilme şanslarının da arttığı anlamına gelir. Bu nedenle, PC ile baskı yaparken yazıcının üzerinde bir muhafaza ve önceden ısıtılmış bir platform şarttır.

Güvenlik konularından bahsetmişken, Polikarbonat ayrıca kişinin sağlığına zarar verebilecek önemli sayıda partikül yayar. Kullanıcılar, PC ile basılan nesneye çok uzun süre bakmanın gözleri yakmaya başladığını bildirmiştir.

Amazon'da Zhuopu Şeffaf Polikarbonat Filament'e göz atın.

5. PETG

Glikolizasyon ile revize edilen Polietilen Tereftalat, sadece kirletici olmayan özellikleri ve yüksek yetenekleri nedeniyle popülerlik kazanmaya başlayan bir filament olan PETG'yi doğurmuştur.

PETG, nesnelere parlak ve pürüzsüz bir yüzey kazandırır, bu da onu son derece kullanışlı ve PLA ve ABS'ye mükemmel bir alternatif haline getirir.

Buna ek olarak, birçok PETG kullanıcısı, çok az eğilme yaşadıkları veya hiç eğilme yaşamadıkları ve filamentin baskı platformuna yapışmasını da kolaylaştırdığı konusunda olumlu geri bildirimde bulundu.

Suya dayanıklı olması ve plastik su şişelerinin üretiminde yaygın olarak kullanılması onu pazarda büyük bir rakip haline getirmektedir.

Amazon'da HATCHBOX PETG Filament'e göz atın.

Filamentten Kaynaklanan Toksisite Maruziyetinin Nasıl Azaltılacağına Dair İpuçları

İnsanlar en yaygın kullanılan filamentlerden bazılarının toksisitesinden haberdar olur olmaz, hepsi aynı soruyu soracaktır: "Şimdi ne yapacağım?" Neyse ki, önlemler tam olarak roket bilimi değildir.

Uygun Havalandırma

Çoğu yazıcı, duman emisyonunu en aza indirmek için önceden son derece özel karbon filtrelerle birlikte gelir. Bundan bağımsız olarak, doğru baskı koşullarını değerlendirmek ve ayarlamak tamamen bize bağlıdır.

Her zaman iyi bir havalandırma sisteminin kurulu olduğu bir yerde veya açık bir yerde baskı yapılması önerilir. Bu, havanın filtrelenmesine ve dumanların dışarı atılmasına yardımcı olur.

Maruziyetin Sınırlandırılması

3D yazıcınızın insanların sürekli olarak maruz kalmadığı bir alanda olduğundan emin olmak iyi bir fikirdir. Bunun yerine, insanların istenen bir alana ulaşmak için erişmek zorunda olmadıkları belirlenmiş bir alan veya oda.

Buradaki amaç, 3D yazıcınızdan gelen partiküllere ve zararlı emisyonlara maruz kalmayı sınırlamaktır.

Yapılması ve Yapılmaması Gerekenler

Yapılması Gerekenler

• 3D yazıcınızı garajda kurma
• Toksik olmayan bir yazıcı filamenti kullanma
• Bazı termoplastiklerin oluşturduğu tehdit konusunda genel farkındalığın korunması
• Varsa, yazıcınızın karbon bazlı filtresini sürekli olarak değiştirme

Yapılmaması Gerekenler

• 3D yazıcınızı havalandırması yetersiz olan yatak odanıza veya oturma odanıza kurmak
• Kullandığınız filament hakkında derinlemesine araştırma yapmamak
• Yazıcınızın gece boyunca uyuduğunuz yerde çalışmasına izin vermek