ฉันต้องการซื้อเครื่องพิมพ์ 3 มิติ แต่ฉันกังวลเกี่ยวกับความเสี่ยงต่อสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของเครื่องพิมพ์ นักวิทยาศาสตร์บางกลุ่มกล่าวว่าอาจเป็นอันตรายต่อมนุษย์ได้

ฉันต้องพิจารณาอะไรก่อนซื้อเครื่องพิมพ์ 3 มิติถ้าฉันใส่ใจสุขภาพของฉัน มีเครื่องพิมพ์ที่ปลอดภัยหรือไม่?

มีข้อมูลน้อยมากเกี่ยวกับความปลอดภัยที่มีอยู่เนื่องจากเครื่องพิมพ์ 3D ในบ้านค่อนข้างใหม่ อย่างไรก็ตามพลาสติกเช่น ABS มีประวัติยาวนานในการผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกและจากการศึกษาพบว่าวิธีการผลิตแบบดั้งเดิม (เช่นการฉีดขึ้นรูปและการตัดลวดร้อน) ไม่ปล่อยสารก่อมะเร็งในระดับที่เป็นอันตรายและ / หรือสารก่อภูมิแพ้ทางเดินหายใจในอากาศ .

แน่นอนเครื่องพิมพ์ 3 มิติไม่ได้อยู่ในกระบวนการที่ครอบคลุมในการศึกษา ในแวดวงการพิมพ์ 3 มิติในบ้านการศึกษานี้ที่พิจารณาถึงการปล่อยอนุภาค ultrafine (UFP) มักถูกอ้างถึง พบว่าการพิมพ์ ABS ปล่อยระดับที่ค่อนข้างสูงของ UFP และ PLA จะมีการปล่อยน้อยลงอย่างมาก (แต่ก็ยังค่อนข้างมาก) อย่างไรก็ตามไม่มีความชัดเจนว่าอันตรายของ UFP เหล่านี้อยู่ในปริมาณที่ปล่อยออกมาหรือไม่

มันมักจะแนะนำว่า PLA ส่วนหนึ่งเป็นเพราะการปล่อย UFP ที่ลดลงนั้นปลอดภัยกว่าการพิมพ์กว่า ABS ส่วนหนึ่งเป็นเพราะต้นกำเนิด "ธรรมชาติ" ของมันเนื่องจากมันสามารถได้มาจากวัสดุเช่นแป้งข้าวโพด ฉันจะต้องระมัดระวังเหตุผลในการให้เหตุผลนี้เนื่องจากวัสดุ "ธรรมชาติ" ยังคงเป็นพิษได้ (พิษงูเป็นธรรมชาติหลังจากทั้งหมด) และแป้งข้าวโพดมีการประมวลผลอย่างหนักดังนั้นจึงแทบจะไม่คล้ายกับรูปแบบดั้งเดิมของมัน การปล่อย UFP ที่ต่ำกว่าอาจแนะนำว่าปลอดภัยกว่า แต่การศึกษานั้นเป็นเชิงปริมาณเท่านั้นไม่ใช่เชิงคุณภาพ

ที่กล่าวว่า PLA อาจมีความเสี่ยงน้อยกว่า (แม้ว่าจะมีการถกเถียงกันก่อนหน้านี้กับวัสดุ "ธรรมชาติ" แต่ PLA เล่นได้ค่อนข้างดีกับร่างกายมนุษย์) แต่ฉันยืนยันว่าความเสี่ยงด้วย ABS นั้นไม่ใหญ่เกินไปเนื่องจากมันมี ถูกนำมาใช้อย่างปลอดภัยในโรงงานมานานหลายทศวรรษ

การศึกษาอื่นมักจะไม่ตรงตามความจริงโดยอ้างว่าการพิมพ์ 3 มิติ ABS ปล่อยไฮโดรเจนไซยาไนด์ การศึกษาดูเฉพาะการสลายตัวทางความร้อนของ ABS ซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงกว่าที่เกิดขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในระหว่างการพิมพ์ (แต่เครื่องพิมพ์ที่ทำงานผิดปกติอย่างมีนัยสำคัญอาจทำให้เกิดก๊าซพิษที่จะปล่อยออกมา แต่ฉันยืนยันว่า ไฟลุกไหม้แทนที่จะเป็นการสัมผัสกับสารพิษชั่วคราว)

ไม่มีเครื่องพิมพ์ที่ปลอดภัยกว่าเครื่องพิมพ์รุ่นอื่น ๆ อย่างไรก็ตามเครื่องพิมพ์บางเครื่องมีสิ่งที่แนบมา (ที่มีควัน) และบางคนก็มีตัวกรองคาร์บอนและพัดลมสำหรับสกัดควัน หากคุณต้องการทำผิดโดยระมัดระวังนี่อาจเป็นตัวเลือกที่ดี (แต่อีกครั้งมันไม่ชัดเจนหากตัวกรองคาร์บอนมีประสิทธิภาพโดยสิ้นเชิง)

ในที่สุดเนื่องจากเครื่องพิมพ์มักมีเสียงดังค่อนข้างมีแนวโน้มที่จะทำให้เครื่องพิมพ์ของคุณในห้องแยกต่างหากจากที่คุณมักจะทำงาน ในกรณีนี้การสัมผัสควัน (ในช่วงไม่กี่นาทีที่คุณไปตรวจสอบการพิมพ์ของคุณ) นั้นน้อยมากและข้อดีที่เป็นไปได้ของเครื่องพิมพ์ "ปลอดภัย" หรือการใช้วัสดุ "ปลอดภัย" ลดน้อยลง

การสัมผัสโดยบังเอิญในฐานะนักอดิเรกอาจไม่ใช่เรื่องใหญ่ คนงานในโรงงานเผชิญกับควันของพลาสติกที่หลอมละลายตลอดชีวิตของพวกเขาและดูเหมือนว่าพวกเขาจะไม่ตาย ในทางตรงกันข้ามถ้าคุณกำลังจะพิมพ์โครงสร้างก็น่าจะดีกว่าที่จะย้ายเครื่องพิมพ์ของคุณไปที่ห้องแยกต่างหากถ้าไม่ใช่เพราะสุขภาพและความปลอดภัยเนื่องจากเสียง

เครื่องพิมพ์ 3D เกือบทั้งหมดมีปัญหาที่อาจทำให้เกิดปัญหาสุขภาพ

เครื่องพิมพ์ FDM / FFF ทำพลาสติกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่อาจทำให้เป็นแก๊สและผลิตภัณฑ์พลอยเหล่านี้อาจไม่แข็งแรง

เครื่องพิมพ์ SLA มักใช้ epoxies ที่อาจเกิดแก๊สหรืออาจเป็นพิษก่อนที่จะหาย

เครื่องพิมพ์ที่ใช้ผงสามารถทำให้เกิดก๊าซได้นอกเหนือไปจากผงที่เป็นอันตราย

ผู้ทำงานอดิเรกและ บริษัท ขนาดเล็กจำนวนมากเต้นรอบปัญหาและแนะนำให้ใช้เครื่องจักรในพื้นที่ที่มีอากาศถ่ายเทได้ดี เครื่องจักรมืออาชีพมักจะมีตัวกรองและระบบระบายอากาศในตัว

แทนที่จะพยายามหาเครื่องพิมพ์ 3D ที่ "สมบูรณ์แบบปลอดภัย" ใช้เวลาตัดสินใจว่าคุณต้องการใช้เครื่องพิมพ์แบบใดหาเครื่องพิมพ์ที่เหมาะกับการใช้งานของคุณและคาดหวังว่าคุณจะต้องมีการระบายอากาศที่เหมาะสมสำหรับเครื่องพิมพ์เกือบทุกชนิด วางแผนการติดตั้งของคุณสำหรับสิ่งนั้นและคุณควรจะสามารถทำให้เครื่องพิมพ์ปลอดภัยสำหรับการใช้งานตามที่คุณต้องการ

อย่างไรก็ตามหากคุณวางแผนที่จะสร้างฟาร์มเครื่องพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์จำนวนมากและวางแผนที่จะให้ตัวคุณเองหรือผู้อื่นใช้เวลาอย่างมีนัยสำคัญในการดำเนินงานฉันขอแนะนำให้คุณทำงานกับผู้เชี่ยวชาญด้านสุขภาพและความปลอดภัยและให้พวกเขาระบุอันตราย

ฉันจะแก้ไขปัญหาเรื่องอากาศเนื่องจากยังไม่ได้รับการแก้ไขในขณะนี้ มิติที่สามมีคำตอบที่ดีสำหรับปัญหาด้านความปลอดภัยที่พบบ่อย

คำตอบสั้น ๆ ก็คือจากความรู้ที่ จำกัด ของเรา ณ จุดนี้อาจมีอันตรายต่อสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับเครื่องพิมพ์ FDM / FFFและดังนั้นข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัยเพิ่มเติมในความเห็นของฉันมีความจำเป็นและไม่จำเป็นหรือเป็นทางเลือก .

กล่าวอีกนัยหนึ่งถ้าคุณสามารถแยกเครื่องพิมพ์ของคุณในบริเวณที่ระบายอากาศได้ดีซึ่งคนไม่ค่อยไปแน่นอนว่ามันไม่ได้เป็นความเสี่ยงต่อสุขภาพ แต่ถ้าคนจะสัมผัสกับอากาศของเครื่องพิมพ์ในช่วงเวลาที่สำคัญคุณ ต้องทำอะไรเกี่ยวกับมัน นี่คือสถานการณ์ของฉัน - ที่ฉันอาศัยอยู่ในการประชุมเชิงปฏิบัติการโดยเฉพาะและห้องพิเศษมีความฟุ่มเฟือยที่คนส่วนใหญ่ไม่มี

โอกาสที่สมจริงของการเป็นอันตราย -> ถือว่าเป็นอันตราย

ข้อมูลสำคัญที่จุดในเวลานี้คือการศึกษา UFP (พิเศษปรับอนุภาค)ที่มีการเชื่อมโยงในคำตอบของทอม

ออกจากส่วนที่น่ากลัว / รายละเอียด:

ดังนั้นผลลัพธ์ในที่นี้ชี้ให้เห็นว่าควรใช้ความระมัดระวังเมื่อใช้งานเครื่องมือการพิมพ์ 3 มิติเหล่านี้ในสภาพแวดล้อมในร่มที่ไม่ได้รับการกรองหรือไม่กรองเนื่องจากมีการปล่อย UFP จำนวนมาก

ข้อ จำกัด ที่สำคัญอย่างหนึ่งของการศึกษาครั้งนี้คือเราไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของ UFP ที่ปล่อยออกมาจากเครื่องพิมพ์ 3D ทั้งสองประเภท [... ]

[... ] อาจมีความแตกต่างในความเป็นพิษเนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน

ซึ่งหมายความว่าแม้ว่ากระบวนการจำนวนมากจะปล่อย UFPs (ผู้เขียนบทความเปรียบเทียบกับการทำอาหาร) แต่ UFP ทั้งหมดนั้นไม่ได้สร้างขึ้นอย่างเท่าเทียมกัน เนื่องจาก UFPs จากการพิมพ์ 3 มิติยังไม่ทราบคำตอบที่แท้จริงจากมุมมองด้านความปลอดภัยคือการปฏิบัติต่อพวกเขาว่าเป็นอันตราย

นี่ไม่ใช่คำแนะนำทางกฎหมายความปลอดภัยหรือเป็นมืออาชีพ!

ฉันไม่มีคุณสมบัติที่จะให้ความเห็นเกี่ยวกับสิ่งที่ควรทำ แต่ฉันจะแบ่งปันสิ่งที่ฉันจะทำ:

• การระบายอากาศ - การไหลเวียนของอากาศแบบแอ็คทีฟดันซองจดหมายของอากาศรอบ ๆ การพิมพ์ลงในอากาศที่ไม่มีขนาดใหญ่
• Enclosure + Venting - ด้วยการล้อมรอบเครื่องพิมพ์ของคุณอย่างเต็มที่มันอาจจะทำให้ UFP ส่วนใหญ่อยู่ในกล่องหุ้ม คุณสามารถรวมสิ่งนั้นเข้ากับการระบายอย่างต่อเนื่องหรือตามที่บางคนแนะนำให้ระบายการระบายออกก่อนที่จะเปิดกล่องหุ้ม
• Enclosure + Filtering - ตัวกรองสามารถใช้ทั้งกับช่องระบายเพื่อลดเอาต์พุตของ UFPs (เช่นหากคุณไม่สามารถเข้าถึงร่างกายที่ปลอดภัยของอากาศ) และเป็นระบบหมุนเวียนที่เอา UFP ออกจากร่างกายของอากาศภายในตู้ .

หมายเหตุเกี่ยวกับแรงดันบวกและลบที่เกี่ยวข้องกับการระบายอากาศและการกรอง: หากคุณสร้างแรงดันบวกภายในตู้คุณจะเป่า UFPs ทั้งหมดออกสู่สิ่งแวดล้อมของคุณ แรงดันลบที่ระบายออกไปสู่ร่างกายที่ปลอดภัยของอากาศหรือความดันเป็นกลางด้วยซีลที่ดีและตัวกรองแบบหมุนเวียนอาจหลีกเลี่ยงได้

หมายเหตุเกี่ยวกับตัวกรอง : ตัวกรองคาร์บอนที่เปิดใช้งานจะไม่ลบ UFP ตัวกรอง HEPA อาจลบ UFP การพิมพ์ 3 มิติ

เครื่องพิมพ์ไหน

ตราบใดที่ความไม่แน่นอนยังคงอยู่ผมคาดการณ์ว่าเมื่อตลาดเติบโตขึ้นการกรองและสิ่งห่อหุ้มจะกลายเป็นมาตรฐานมากขึ้น ในเวลานี้เครื่องพิมพ์ FDM ระดับผู้บริโภคที่ปิดล้อมและ HEPA เพียงตัวเดียวเท่านั้นที่ฉันรู้ก็คือรุ่นUp! กล่องและZortrax Inventure มีเครื่องพิมพ์ที่แนบมาจำนวนมากโดยไม่มีการกรอง

เป็นทางเลือกอย่างน้อยหนึ่ง บริษัทได้ปรากฏตัวพร้อมกับผลิตภัณฑ์ที่มุ่งเป้าไปที่ผู้ที่มีความกังวลเกี่ยวกับความปลอดภัยด้านต่างๆของการพิมพ์ 3 มิติ

นอกเหนือจากกระบวนการโดยธรรมชาติและความเป็นอันตรายต่อสุขภาพโดยตรงแล้วเครื่องพิมพ์ 3D จำนวนมากยังต้องการเทคโนโลยีเสริมในการทำงาน

เครื่องพิมพ์fdmมีหัวพิมพ์ที่ต้องเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ ในพื้นที่ 3 มิติ การเคลื่อนย้ายชิ้นส่วนเครื่องจักรอาจเป็นอันตรายได้ ในสภาพแวดล้อมที่บ้าน / งานอดิเรกพร้อมกับเด็ก ๆ ฉันขอแนะนำให้ซื้อเครื่องพิมพ์พร้อมที่อยู่อาศัย

การออกแบบ "เปิด" มักจะมีชุดอิเล็กทรอนิกส์เปลือยติดตั้งโดยตรงกับโครงสร้างเครื่องพิมพ์ สิ่งนี้เพิ่มความเป็นไปได้ของการลัดวงจรและไฟฟ้าช็อต

เครื่องพิมพ์ที่ให้ความร้อนมักทำที่อุณหภูมิสูงมาก ไม่ควรสัมผัสส่วนที่ร้อนของเครื่องพิมพ์

เนื่องจากเครื่องพิมพ์ 3D จำนวนมากถูกผลิตในประเทศจีนและเนื่องจากแร่ใยหินยังคงถูกกฎหมายในประเทศจีน (เนื่องจากมีการผลิตขนาดใหญ่อย่างต่อเนื่อง) จึงมีความเป็นไปได้ที่จะจบลงด้วยเครื่องพิมพ์ 3D ที่มีชิ้นส่วนใยหินอยู่ในนั้น

แม้ว่าแร่ใยหินจะผิดกฎหมายในบางส่วนของโลก (เช่นออสเตรเลียแม้ว่าจะไม่ใช่สหรัฐอเมริกาเท่าที่ฉันรู้) จากที่กล่าวมาข้างต้นและการขาดความเอาใจใส่จากซัพพลายเออร์และ / หรือการกำกับดูแลที่เป็นไปได้ในระหว่างการนำเข้าคุณอาจต้องการทำ ความขยันเนื่องจาก

สิ่งนี้มีความสำคัญยิ่งขึ้นหากคุณวางแผนที่จะทำการดัดแปลงเครื่องพิมพ์ของคุณ แม้ว่าจะมีคนบอกว่าพวกเขาจะไม่ทำการดัดแปลงเครื่องพิมพ์ 3D ก่อนที่จะซื้อเครื่องพิมพ์เครื่องแรกที่ได้รับและมีประสบการณ์ แต่สิ่งต่าง ๆ อาจดูแตกต่างออกไป

เมื่อพูดกับผู้ผลิตรายใหญ่คุณอาจได้คำตอบที่ขัดแย้งกันมาก ("ใช่ส่วนxyzมีแร่ใยหินอยู่ในนั้น" vs "ไม่มี")

การทดสอบแร่ใยหินมักจะอยู่ที่ประมาณ 50-70 USD ต่อตัวอย่างและบ่อยครั้งที่การทำลายของรายการทดสอบนั้นเป็นสิ่งที่จำเป็น

ฉันอาจเปิดคำถามใหม่เกี่ยวกับวิธีครอบคลุมความเสี่ยงของใยหินในเครื่องพิมพ์ 3 มิติ (และรายการอื่น ๆ ) ที่นำเข้าจากประเทศจีน