Безопасна ли 3d печать? Новое исследование, всё не так просто

3 октября 2022

3D-печать часто называют революцией в производстве. Он обеспечивает быстрое создание прототипов, быстрый оборот и меньше отходов материала. Однако эти прорывы могут дорого обойтись. В сентябре 2022 года Underwriters Laboratories Inc. опубликовала « Дозиметрический и токсикологический анализ частиц, испускаемых 3D-принтером ». Отчет является продолжением предыдущих усилий по демистификации влияния 3D-принтеров на здоровье человека.

Что говорят последние исследования?

Отчет Underwriters Laboratories погружается прямо в результаты исследования без особой помпы. В аннотации приводится следующая сводка предполагаемого воздействия 3D-принтеров с технологией изготовления плавленых нитей (FFF) на организм человека:

  • Даже незначительное воздействие выбросов FFF может вызвать воспаление и повреждение клеток.
  • Воздействие может привести к повреждению ДНК, фосфолипидов и других жизненно важных биомолекул.
  • Воздействие частиц филамента принтера может нарушить функциональность клеток дыхательных путей и вызвать окислительный стресс.
  • Пострадавшие люди могут страдать от обострения воспаления и дополнительного повреждения клеток или ДНК из-за высокого содержания метаболитов.

Эти выводы в основном касаются двух самых популярных нитей для 3D-принтеров — ABS (акрилонитрилбутадиенстирол) и PLA (полимолочная кислота). Производители и любители предпочитают эти материалы, потому что они обеспечивают относительно высокую ударопрочность и впечатляющую прочность для своего веса.

Что операторы машин должны знать о выбросах 3D-принтеров

Исследовательский проект завершается несколькими выводами для операторов станков, обеспокоенных потенциальным воздействием выбросов 3D-принтеров на здоровье:

  • Нити для принтеров ABS и PLA выделяют потенциально вредные выбросы. Однако нити на основе ABS могут быть более биологически активными, чем PLA.
  • В исследовании предполагалось, что время воздействия составляет шесть часов в день и пять часов в неделю, что соответствует условиям университета и коммерческих механических мастерских.
  • Плотность излучения филамента 3D-принтера была намного выше вблизи принтера, даже когда машина простаивала, чем в комнате, выступающей в качестве контрольной.

Исследователи провели ряд тестов с образцами воздуха, собранными на разном расстоянии от 3D-принтера и дыхательных путей, а также с другими клетками, собранными у участников исследования. Они использовали анализ MTS для измерения необычной метаболической активности, анализы ELISA для изучения антител к гамма-H2AX и другие тесты для определения токсикологических эффектов вдыхания выбросов FFF-филаментов.

В конечном счете, все эти тесты внесли свой вклад в ответ на центральный вопрос исследования: каково влияние на организм человека воздействия высоких и низких уровней выбросов FFF? Исследователи использовали измерение, называемое клеточной жизнеспособностью, чтобы ответить на этот вопрос. Они обнаружили следующие результаты при использовании этой метрики:

  • У людей, подвергающихся высокому или низкому воздействию выбросов FFF вблизи источника, жизнеспособность клеток может снизиться на 49,5–56%.
  • Даже люди, подвергающиеся воздействию низких уровней излучения нитей FFF, например, в соседних комнатах, могут испытывать потерю жизнеспособности клеток на 15,4–18,2%.
  • ABS может быть более токсичным из двух распространенных пластиковых нитей, используемых в 3D-принтерах. Даже при низких дозах вдали от 3D-принтера субъекты, подвергшиеся воздействию АБС, продемонстрировали большее влияние на их клеточную жизнеспособность, чем субъекты, подвергшиеся воздействию аналогичных условий PLA.

В исследовании изучались возможные способы снижения воздействия этих излучений нити накала в образовательных и коммерческих учреждениях. Интересно, что это исследование можно сравнить с предыдущими исследованиями UL, которые продемонстрировали, что фотополимеризация в ванне оказывает более негативное воздействие на окружающую среду, чем FFF. Имея это в виду, FFF все еще может быть более безопасным из двух с точки зрения безопасности оператора.

Как защитить операторов 3д принтеров

Наиболее полная защита наблюдалась при размещении шкафа биобезопасности над 3D-принтером во время работы. Исследователи продемонстрировали более чем на 32% снижение высоких доз эмиссии нити, когда испытуемые оставались рядом с принтером. Исследователи также отметили вероятное влияние разбавления на плотность выбросов при наличии систем вентиляции с сильным воздушным потоком. В целом, есть несколько шагов, которые операторы 3d принтеров могут предпринять, чтобы оставаться в безопасности:

  • Всегда используйте бокс биологической безопасности, когда принтер работает.
  • Никогда не стойте рядом с 3D-принтером во время его использования.
  • Чтобы свести к минимуму риск заражения, попросите персонал отойти как можно дальше от 3D-принтера, пока он работает.
  • Любой, кто использует 3D-принтер или входит в помещение, где он используется, должен постоянно носить средства защиты глаз, носа и рта, даже если машина простаивает.

3D-печать обеспечивает инновации по потенциальной цене

3D-принтеры и более широкая концепция аддитивного производства продвигаются как средство устойчивого производства. Устойчивое производство снижает коллективную зависимость от невозобновляемых ресурсов и других источников энергии. Это также привлекает внимание к сокращению отходов — подвиг, в котором 3D-принтеры преуспевают, потому что они добавляют материал к заготовке, а не удаляют и выбрасывают его.

Предотвращение попадания загрязняющих веществ в воздух полезно не только для здоровья человека. Практически все виды техногенных загрязнений наносят вред качеству воздуха и воды. Загрязнение воздуха также усугубляет последствия глобального потепления .

Люди все еще находятся на новой территории, когда дело доходит до 3D-печати. До тех пор, пока большая часть научного сообщества не оценит возможные последствия для здоровья, всем, кто ежедневно взаимодействует с этими машинами, рекомендуется соблюдать осторожность.


По всем вопросам — 3d печать/3d сканирование писать сюда:

контактный телефон +79531178495

Telegram: https://t.me/fidller

E-mail: shope@fidller.com

вконтакте: https://vk.com/3d_krd_123

полезная информация для клиентов тут - https://3dprint.fidller.com/category/stati/dlya-kliyentov/