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3D打印机对健康有危害?看完你就知道答案了

我们生活的世界里有各种各样的国家标准,这些可能精确到小数点后三四位的数字,为各种产品设立了安全界限,从而防止它们对我们和我们所在的星球带来严重的伤害。我们生活在3D打印行业爆发式增长的时代,耗材也变得越来越多样。那么,3D打印有毒吗?如何防范健康风险呢?

       

      

Underwriters Laboratories研究所和佐治亚理工学院(Georgia Tech)的Chemical Insights发现,许多台式3D打印机在工作的时候,会产生可能影响人类健康的超细颗粒(UFP)和许多挥发性有机化合物(VOC)。超细颗粒可以被吸入并深入人肺系统,引发肺部刺激、呼吸道和胸部不适,以及哮喘。长期接触可能导致呼吸系统疾病和心血管疾病。接触挥发性有机化合物,会导致头痛,刺激眼和鼻子,引起类似流感的症状。当在小型或通风不良的房间(例如小型车间或单个工作站),以及具有多台打印机同时运行,且通风控制不足的大型工业空间中使用3D打印机时,这些健康问题尤其值得注意。

FDM线材、排放物和毒性

研究发现,不同的3D打印线材,产生的排放物和排放物的毒性会不同。其中大多数是化学成分已知的热塑性塑料,但可能存在添加剂和其他杂质。研究显示了与线材相关的一系列VOC:

1、已发现丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)线材,会释放超过175种不同的VOC,包括致癌物,如苯乙烯和二氯甲烷。

2、聚乳酸(PLA)线材,会产生了50多种已确定的VOC,包括会影响眼睛、皮肤、呼吸系统和中枢神经系统的1-丁醇。但是,PLA的排放率远低于ABS。

3、尼龙线材发出一系列不同的低水平VOC。超过90%的挥发性排放物是己内酰胺,会影响眼睛、皮肤、肝脏、肾脏和呼吸系统、心血管和中枢神经系统。

4、VOC排放成分和总VOC排放水平取决于材料种类、温度等。ABS和尼龙线材的超细颗粒和总VOC排放速率均高于PLA。

       

      

以下是解决问题的步骤,保护免受3D打印带来的健康危害。

1、操作时避免站在打印机附近或上方;

2、将喷嘴温度设置在建议温度范围的下限,同时又不会降低打印质量;

3、使用3D打印机制造商特别推荐的材料;

4、购买安全的3D打印设备和材料;

此外,美国国家职业安全与健康研究所(NIOSH)建议:

1、在打印机附近放置装有高效微粒空气(HEPA)过滤的局部排气通风系统;

2、使用通风的机壳,或者密闭空间;

3、将打印机放在通风橱,或排到外面的通风孔;

4、制定一套标准操作程序以减少暴露的可能性;

5、禁止在打印车间附近饮食;

6、使用个人防护设备,例如防热手套或耐化学手套,安全眼镜或面罩,实验室工作服或工作服等;

7、适当时考虑使用呼吸防护设备。

8、设定标准

尽管有一些保护工业环境中,针对特定VOC和总颗粒的工人职业标准和准则,但并未针对UFP,或3D打印排放物中发现的许多VOC。

       

      

Chemical Insights与包括打印机制造商和用户在内的一系列利益相关者合作,为测试和评估3D打印机的颗粒和化学物质排放,创建了美国国家标准。该研究集中于熔融长丝制造技术,但标准中介绍的方法也适用于其他打印机类型。

标准ANSI / CAN / UL 2904包含排放量的测量和健康评估协议,这些排放量可以从使用3D打印机和打印介质的打印应用程序释放。虽然它适用于通常在学校、家庭、办公室、图书馆和其他非工业室内空间中使用的打印机,但对制造工厂中的室内空气的影响也可能适用。

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