Xitoy har yili millionlab iste'molchi darajasidagi 3D printerlarni ishlab chiqaradi va ularni butun dunyo bo'ylab sotadi, ularning nisbiy qismi foydalanuvchilar tomonidan o'z uylarida yoki ofislarida ishlatiladi.Savol shundaki, 3D bosib chiqarish xavfsizligi qanday?
Havo erigan plastmassaning ajoyib hidiga to'lganida, aynan shu vaqtda 3D printerlar qattiq ishlamoqda. Ammo o‘tgan yili ommaviy axborot vositalarida 3D bosib chiqarish zaharli bo‘lganligi haqidagi xabarni ko‘rgan bo‘lsangiz kerak va xavotirga tushgan bo‘lsangiz kerak: “3D-printerlar chiqaradigan bu gazlar inson organizmiga qanchalik zararli? Agar yotoqxonaga 3D-printer qo‘yib, u bir kechada ishlaydi inson organizmiga zarari bu organizmga zarari bormi ofisga 3D printer qo'yilsa xodimlarning sog'lig'iga ta'sir qiladimi?
Bu gazlar nimadan iborat? Bu saratonga olib keladimi?
Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, barcha 3D printerlar (bu maqolada, asosan, FDM/FFF 3D printerlari tahlil qilinadi, yorug'lik bilan qattiqlashuvchi va boshqa texnologiyalar keyingi bosqichda ko'rib chiqiladi) bosib chiqarish paytida emissiya hosil qiladi, ularning ba'zilari zararsiz, ammo hidga ega. materiallarning isishi natijasida yuzaga keladi, keyinroq ishlab chiqariladi, boshqalari sog'liq uchun xavfli bo'lishi mumkin. Ushbu emissiyalar xavfsiz yoki yo'qligini aniqlash uchun printerlar chiqaradigan zarrachalar (PM) va uchuvchi organik birikmalar (VOC) darajasiga alohida e'tibor bering.
Nafas olish mumkin bo'lgan zarrachalar (PM): Odatda, odamlar tomonidan nafas oladigan zarrachalar o'pkada to'planadi. Agar zarrachalar darajasi juda yuqori bo'lsa, u astma kabi nafas olish kasalliklarini keltirib chiqaradi. 3D printerlardan tashqari, bu zarralar kundalik hayotda ham paydo bo'ladi, masalan, avtomobil chiqindisi, o'rmon yong'inlari va boshqalar. PM2.5 ham kundalik hayotimizda tez-tez e'tibor beradigan ifloslanish indeksidir.
Uchuvchi organik birikmalar (VOCs): Formaldegid kabi VOClar ko'pincha avtomobilni ta'mirlash yoki sotib olishda alohida tashvish tug'diradi. O'tgan yili, tegishli xabarlarda aytilganidek, 3D printerlarning ba'zi VOClari kanserogendir, ammo bu emissiyalarning toksikligi to'liq o'rganilmagan va tergov hali ham davom etmoqda.
Batafsil tekshiruvlar hali ham davom etayotgan bo'lsa-da, FDM emissiyasining odamlarga xavfining kattaligi ish muhiti va ta'sir qilish vaqtiga bog'liq. 2021 yilgi tadqiqot shuni ko'rsatdiki, insonning bir soat yoki undan kamroq vaqt davomida emissiyaga ta'siri sog'liq uchun hech qanday ta'sir ko'rsatmaydi. Ammo printer atrofida haftasiga 40 soatdan ko'proq ishlaydiganlar nafas olish muammolarini rivojlanish xavfi ostida. 1 soatdan 40 soatgacha bo'lgan kulrang rang hududi hali ham tajribalar orqali qo'shimcha tekshirishni talab qiladi.
Bolalar haqidagi ma'lumotlar va xulosalar ham o'rganilayotgan bo'lsa-da, biz maktablarda, ayniqsa, maktablarda 3D bosib chiqarish innovatsion laboratoriyalarida sodir bo'layotgan voqealarga ko'proq e'tibor qaratishimiz kerak. AQSh Atrof-muhitni muhofaza qilish agentligi (EPA) tomonidan 3D-printerlar emissiyasi bo'yicha olib borilgan tadqiqot shuni ko'rsatadiki, bolalar 3D-printerlar chiqindilariga ayniqsa zaif bo'lishi mumkin. Tadqiqot shuni ko'rsatdiki, 9 yoshdan 18 yoshgacha bo'lgan bolalar kattalarnikiga qaraganda 3D bosib chiqarish orqali chiqarilgan zarrachalarni nafas olgach, o'pkasining kattaroq yuzasi zarrachalar bilan qoplangan. EPK fikricha, bu bolalarning katta qiziqishi va bosma bosh bilan yaqin aloqa qilishni afzal ko'rishi va bolalarning nafas olish yo'llari hali rivojlanish bosqichida va infektsiyaga moyilligi bilan bog'liq bo'lishi mumkin.
3D printerlardan foydalanganda sog'liq uchun mumkin bo'lgan xavflarni qanday kamaytirish mumkin
Kam emissiyali materialdan (masalan, PLA) foydalaning va original yoki markali simni tanlang
Birinchidan, FDM emissiyalariga ta'sir qiluvchi eng katta omil - bu sarf materiallari. AQSh atrof-muhitni muhofaza qilish agentligi (EPA) va boshqa idoralar tomonidan o'tkazilgan bir nechta tadqiqotlarga ko'ra, sarf materiallari turi ishlab chiqaruvchi tomonidan ishlatiladigan xom ashyo va oraliq sintez jarayoniga qarab emissiyalarga hal qiluvchi ta'sir ko'rsatadi - turli sarf materiallari turli xil qattiqlikni o'z ichiga oladi. , rang berish va boshqa qo'shimchalar, ular issiq eritmadan boshqacha ta'sir qiladi. Yaqinda AQSh oziq-ovqat va farmatsevtika idorasi (FDA) ham shunday dedi: "3D bosib chiqarish texnologiyasini qo'llash tobora kengayib borayotgani sababli, iste'mol qilinadigan qo'shimchalarning inson salomatligiga ta'sirini o'rganish kerak. Kelajakda FDA buni davom ettiradi. boshqa qo'shimchalar va uchuvchi organik birikmalar va zarrachalarning tegishli xususiyatlarini o'rganing va tegishli standartlar chiqarildi."
Hozirgi FDA tadqiqotlarining aksariyati uchta eng keng tarqalgan sarf materiallariga - ABS, PLA va neylonga qaratilgan bo'lib, ABS odatda yuqori radiatsiyaviy material sifatida tasniflanadi. ABS ishlatilsa, boshida katta miqdordagi PM va VOC hosil bo'ladi, keyin esa emissiya butun bosib chiqarish jarayonida barqaror bo'ladi. Yuqorida aytib o'tilganidek, chiqarilgan VOClar tezda zarracha moddalar bilan birlashib, bitta bo'lib qolishi sababli, doimiy ravishda hosil bo'ladigan asosiy keyingi emissiyalar asosan zarrachalardir. PLA va neylon materiallari ishlatilganda ABS ga qaraganda kamroq emissiya chiqaradi. Ushbu materiallar birinchi marta ishlatilganda katta miqdorda zarrachalar hosil qiladi, lekin doimiy ravishda chiqarmaydi. Shunday qilib, biz odatda bu materiallarni past emissiya materiallari deb ataymiz.
Shu bilan birga, ular PLA emissiyasiga sarf materiallari brendi ta'sir qilishini ham payqashdi. Turli markadagi sarf materiallarining sifati notekis va ba'zi PLA emissiyasi hatto ABS emissiyasiga yaqin. Jorjiya Texnologiya Instituti tadqiqotchisi Rodni Veber buni 2017 yilda iste'mol qilinadigan chiqindilar bo'yicha tajribalar o'tkazgandan so'ng aniqladi va u foydalanuvchilarni arzon, litsenziyasiz sarf materiallarini sotib olishda ehtiyot bo'lishga chaqirdi. U shunday dedi: "Biz arzonroq filamentlar bilan bosib chiqarish original yoki taniqli brendlar tomonidan ishlab chiqarilgan yoki tavsiya etilgan filamentlardan foydalanishga qaraganda yuqori aerozol konsentratsiyasini ishlab chiqarishini aniqladik. Garchi PLA makkajo'xori kraxmal kabi biologik parchalanadigan materiallardan tayyorlangan bo'lsa-da, biz va Aerozol uyushmasi buni aniqladik. ba'zi PLA zarrachalar va birikmalar chiqaradi, ular ABS dan ham zaharliroqdir.Ammo PLA bu zararli moddalarni faqat bosib chiqarish boshida ishlab chiqarganligi sababli, vaqt o'tishi bilan ABS sarf materiallari chiqaradi. .
Sozlash optimallashtirish: nozik nozul, pastroq ko'krak harorati va eng yaxshi effektni tanlang
Ikkinchidan, apparat parametrlari ishlab chiqaruvchidan ishlab chiqaruvchiga farq qiladi va bu parametrlar emissiyaga ta'sir qilishi mumkin. Ayniqsa, PLA filamenti va neylon filamentidan foydalanilganda, printer markasi va parametrlarining ta'siri aniqroq bo'ladi. Ba'zi sozlamalar PM va VOC emissiya stavkalariga ham katta ta'sir ko'rsatadi.
Brno Texnologiya Universiteti tadqiqotchilar printer sozlamalarining ABS, PLA, PET va TPU materiallariga ta'sirini taqqoslagan tadqiqot o'tkazdi. Natijalar shuni ko'rsatadiki, biz optimal bosib chiqarish sozlamalarini tanlaganimizda, emissiyalarni minimallashtirish bilan birga muvaffaqiyatli chop etishni ta'minlashimiz mumkin; shu bilan birga, ko'krak harorati pastroq o'rnatilganda, material kamroq emissiya hosil qiladi. Shu sababli, nafas olish sog'lig'i nuqtai nazaridan tadqiqotchilar printer foydalanuvchilariga ishlab chiqaruvchi tavsiya qilganidan ham pastroq ko'krak haroratini o'rnatishni tavsiya qiladi. Tadqiqot shuni ko'rsatdiki, ko'krak hajmi ham tushirish tezligiga, ham zarrachalar kontsentratsiyasiga sezilarli ta'sir ko'rsatdi. ABS, PET va PLA materiallari uchun ular {0}}.4 mm nozuldan foydalanish eng kam PM hosil qilishini aniqladilar. Istisno TPU bo'lib, u ko'krak hajmini kamroq emissiya bilan 0,6 mm ga oshiradi.
Topilmalar, shuningdek, materiallar oqimi yoki bosib chiqarish tezligi emissiyalarga deyarli ta'sir qilishini ko'rsatadi. Shuning uchun ekstruder sozlamalari emissiyaga ta'sir qiluvchi eng muhim omil hisoblanadi. ABS va PLA testlaridan foydalangan holda olib borilgan yana bir tadqiqot shuni ko'rsatdiki, isitiladigan bosib chiqarish platformasi emissiyani oshirmagan, aksincha, zarrachalar hajmini oshirishga yordam bergan va zarrachalar sonini kamaytirishni osonlashtirgan.
Deyarli barcha tadqiqotchilar uy ichidagi havo sifatini yaxshilashning kaliti to'g'ri shamollatish ekanligini ta'kidlashadi. Foydalanuvchi printerni yaxshi shamollatiladigan joyga qo'yishi va eng yaxshi effektga erishish uchun egzoz portiga fan o'rnatishi kerak. Barcha shamollatish tizimlari foydalanish uchun tegishli havo filtrlash tizimlari bilan jihozlangan bo'lishi kerak. Zarrachalarni 99,95 foizgacha olib tashlaydigan yuqori samarali havo filtri (HEPA) tavsiya etiladi. VOC emissiyasini kamaytirish uchun faollashtirilgan uglerod filtrlari eng yaxshi yechim hisoblanadi.
Ochiq printerlar uchun boshqa yordamchi qurilmalarni qo'shing
3D printeringizni havo filtri bo'lgan kichik shamollatuvchi korpus bilan yopish yaxshi fikr. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ish stoli 3D printerini filtrlangan ventilyatsiyasi bo'lgan korpusga joylashtirish zarrachalar emissiyasini 97 foizga kamaytirishi mumkin. Biroq, shuni ta'kidlash kerakki, sotib olayotganda, sotib olingan qobiqning HEPA tizimi mavjudligini tekshirishingiz kerak, chunki bozorda ko'plab 3D printer qobiqlari faqat issiqlikni saqlash uchun ishlatiladi va emissiya ta'siri yo'q.
Havo tozalagichlar turli filtrlash va dezinfektsiya usullari orqali havoni tortib olish va turli ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash uchun fanatlardan foydalanadi. Ular 3D printerning ish joyidagi havo sifatini yaxshilashda uzoq yo'lni bosib o'tishlari mumkin, ammo HEPA va faollashtirilgan uglerod filtrlari bilan havo tozalagichdan foydalanish yaxshidir. Havo filtrlarini xarid qilishda juda ehtiyot bo'ling, chunki chang va qismlarga mo'ljallangan filtrlar 3D printerlar chiqaradigan zarrachalar yoki VOClarni to'liq olib tashlamasligi mumkin. Mashinada filtrni muntazam ravishda almashtirishni unutmang.
HEPA filtri uchun printer korpusi
Bino ichidagi havo sifati monitorlarini o'rnating
Havo sifati monitorlari foydalanuvchilarga real vaqtda ish joylaridagi potentsial zararli kimyoviy moddalar darajasini kuzatishga yordam beradi. Biroq, tadqiqotlar iste'molchi darajasidagi monitor mahsulotlari 3D bosib chiqarish jarayonida chiqariladigan mayda zarralarni aniqlash uchun etarlicha sezgirmi yoki yo'qligi haqida turli xil xulosalarga keldi. Bir tadqiqot shuni ko'rsatdiki, sarf materiallaridan chiqadigan qattiq zarrachalarning katta qismi 0.05 va 0,2 mikron oralig'ida bo'lgan. Uydagi havo sifati monitorlarining aksariyati faqat 1 dan 2,5 mikrongacha bo‘lgan zarrachalarni aniqlay oladi (PM1-PM2.5 sifatida belgilanadi). Biroq, 0.1 mikrondan (PM0.1 sifatida belgilangan) past zarrachalarni aniqlay oladigan ba'zi monitorlar mavjud.
Ba'zi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, havo sifati monitorlari hatto ilg'or tadqiqot saytlarida ham ishonchli emas. Ammo agar sizning monitorlaringiz PM darajasi allaqachon kubometr uchun 35 mikrogramdan yuqori ekanligini ko'rsatsa, ish joyingizdagi chiqindilarni tozalash yo'llarini qidirishni boshlash vaqti keldi.
XulosaIlm-fan va texnologiyaning rivojlanishi bilan ko'proq sinf xonalari, universitetlar va korxonalar 3D printerlardan foydalanadilar, chunki ular ta'lim va ilmiy tadqiqotlarda katta rol o'ynashi mumkin. Garchi joriy ma'lumotlar sanoat standartlarini yaratishni qo'llab-quvvatlash uchun hali ham etarli bo'lmasa-da, biz hali ham mumkin bo'lgan xavf-xatarlarga alohida e'tibor qaratishimiz, muammolar paydo bo'lishidan oldin ularni oldini olishimiz, mumkin bo'lgan kasbiy xavflarni kamaytirishimiz va bolalarni o'tmishda melaminga o'xshash hodisalardan himoya qilishimiz kerak.