Czy drukowanie w technologii FDM jest dla nas bezpieczne?

9

Co jakiś czas jesteśmy zasypywani najnowszymi wynikami badań naukowych na temat szkodliwości jakiejś technologii dla naszego zdrowia. Dla przykładu raz telefonia komórkowa jest dla nas niebezpieczna innym znów razem nie. Podobnie jest z drukowaniem w technologii FDM. Co na ten temat mówią ostatnie, przeprowadzone testy, przeczytacie poniżej.

Badania  zostały wykonane przez 3Dsafety.org we współpracy z WASP – włoskim producentem drukarek 3D. Póki co na warsztat wzięto tylko ABS i PLA, lista materiałów będzie się jednak sukcesywnie powiększać, a wyniki zostaną zaktualizowane.

Jak zapewne większość z Was się domyśla, niezbyt przyjemnie pachnące substancje lotne powstające podczas drukowania z ABS, nie należą do najzdrowszych, lecz większość z nas zwykle niezbyt się tym przejmuje. Okazuje się jednak, że nie tylko ABS jest szkodliwy dla naszego zdrowia. Podczas druku z PLA również wydzielają się toksyczne opary zwane LZO (lotne związki organiczne). Nie wszystkie z nich są jednak trujące, ale niektóre mogą być, zwłaszcza dla młodszych użytkowników.

Punktem wyjściowym opracowania były badania przeprowadzone we wczesnych latach 90-tych. Wykazały one, że podczas przetwarzania tworzyw sztucznych niektóre toksyczne cząstki mogą być uwalniane w postaci gazowej – są to między innymi amoniak, kwas cyjanurowy, fenol, benzen i inne.

VOC

Testy laboratoryjne wykazały, ze ABS jest o wiele bardziej toksyczny niż PLA. W przypadku PLA najwięcej substancji szkodliwych wydziela się w temperaturze powyżej 200°C, okazuje się również, że szpule tego samego materiału pochodzące od różnych producentów, zawierają różne ilości lotnych związków organicznych, nawet jeśli są ekstrudowane na tych samych drukarkach 3D, z tymi samymi temperaturami i prędkościami drukowania.

Innym ważnym aspektem jest to, że średnica wydzielanych nanocząsteczek kształtuje się na poziomie poniżej 0,1 mikrona, więc może być wchłaniana bezpośrednio przez pęcherzyki płucne oraz naskórek. W przypadku ABS ich emisja jest od 3 do 30 razy większa niż w przypadku PLA. Badania wykazały również, że czas potrzebny na powrót do standardowego stężenia nanocząsteczek w powietrzu waha się w przedziale od 10 do 30 minut od zakończenia drukowania.

Do najczęstszych chorób wywoływanych przez lotne związki organiczne, należą różnego rodzaju patologie płuc, takie jak zapalenie oskrzeli, tchawicy oraz astma. W skrajnych przypadkach substancje te mogą powodować różnego rodzaju nowotwory, także nie jest to rzecz którą należy bagatelizować.

Opracowanie to nie miało na celu wywołania paniki, lecz wskazania potencjalnego zagrożenia oraz metod do jego zminimalizowania. Najlepszym na to sposobem jest drukowanie w dobrze wentylowanych pomieszczeniach. Idealnym rozwiązaniem byłby system wentylacji, pozwalający na trzykrotną wymianę powietrza w pomieszczeniu, w przeciągu jednej godziny. Dobrą metodą, dla drukarek z zamkniętą komorą, było by np. stosowanie filtrów z węglem aktywnym.

Co to oznacza dla nas? Czy powinniśmy ograniczyć, albo zaprzestać drukowania 3D? Na to pytanie każdy musi odpowiedzieć sobie sam. Nie pozostaje nam nic innego niż mieć nadzieję, że technologia FDM będzie się rozwijać w kierunku zmaksymalizowania korzyści z niej płynących, przy jednoczesnym ograniczeniu  potencjalnych zagrożeń. Ja tymczasem lecę przewietrzyć pokój.

Źródło: www.3dprintingindustry.com
Zdjęcia: [1] [2]

Udostępnij.

O autorze

Łukasz Długosz

Łukasz Długosz – Pasjonat druku 3D, nowych technologii oraz gier komputerowych. Właściciel sklepu z filamentami i drukarkami 3D – filaments4U.com.

  • Anna Głubik

    Co wydziela się szkodliwego, to jedno, jakie jest tego stężenie w powietrzu, to drugie. Można wykorzystać dla ochrony oczyszczacz powietrza z węglem aktywnym i innymi filtrami.

  • Bart G.

    Sądzę, że jednym z najbardziej szkodliwych materiałów może być poliwęglan. Na wszelkich wyrobach z poliwęglany dostępnych w sprzedaży jest znaczek BPA free (BPA jest używane do produkcji poliwęglanu i jest rakotwórcze), w filamentach do druku 3D te normy jednak nie są przestrzegane.

  • Filtr HEPA znalazł już zastosowanie w drukarkach 3D, np. UP! BOX

  • Marcin Matusiak

    Ciekaw jestem jak ma się szkodliwość druku 3D do szkodliwości palenia papierosów. Ja wolę zapach topionego PLA niż smród z papierochów.

  • Na pewno zamknięta komora z filtrem węglowym (vide np. UP! BOX lub Zortrax Inventure) jest niezłym rozwiązaniem. Pozostaje jeszcze kwestia oddziaływania samych wydruków i (co może nawet ważniejsze) ich resztek na środowisko naturalne:

    http://personalfactory.tumblr.com/post/132791373722/new-uc-riverside-study-finds-3d-printed-objects-to

    http://kopalniawiedzy.pl/drukarka-3D-czesci-toksycznosc-danio-pregowant-embrion-ultrafiolet-William-Grover-Shirin-Mesbah-Oskui,23429

  • Michał

    Ciekawi mnie, jak PLA może wydzielać toksyczne związki, skoro to w zasadzie kukurydza… Chyba że producenci coś dosypują i robią GMO 😛 Ktoś coś wie na ten temat? Może tak jest i nie chcą się do tego przyznawać.

    • >> Może tak jest i nie chcą się do tego przyznawać.

      Nie ma się co tu doszukiwać jakichś teorii spiskowych… PLA w formie granulatu jest bezbarwne, tymczasem kupuje się je w niezliczonej ilości kolorów. Są kompozyty PLA i innych materiałów (drewno, metale etc.), lub PLA o zmodyfikowanych („ulepszonych”) właściwościach. To nie są jakieś tajne modyfikacje czy zmiany – natomiast każda z nich może nieść za sobą wydzielanie jakichś niepożądanych związków.

      Poza tym należy pamiętać, że cały czas nie rozmawiamy o samych materiałach, tylko o ich przetapianiu. To że dany materiał ma jakiś certyfikat w formie stałej, nie oznacza to, że w trakcie jego przetapiania nie zaczyna być szkodliwy? Są materiały, które zachowują się różnie w zależności od temperatury przetapiania. Np. POM ma zakres przetwórstwa pomiędzy 210-230°C. W temperaturze powyżej 230°C ulega gwałtownej depolimeryzacji i wydziela duże ilości trującego formaldehydu.

    • Dzikioff

      A myślisz, że jak drukujesz z czerwonego PLA to dlatego, że kukurydza była czerwona, albo utwardzane PLA powstaje z twardszych ziarenek? Każdy filament ma masę dodatków o których się nie mówi. BPA w PC to wierzchołek góry lodowej. W każdym zakładzie przetwarzającym polimery musi być odpowiednio wydajna wentylacja, która mimo wszystko nie zawsze zapewnia zdrowe powietrze. Można oczywiście napisać, że przy druku są przetapiane niewielkie ilości materiału ale trzeba również się zastanowić nad prawidłową wentylacją w mieszkaniu, szczególnie w zimie.

      • Michał

        W sumie, racja.