PRUMYSL.CZ KONSTRUKTER.CZ 3D-TISK.CZ MATEMATIKA.CZ HLEDAME.CZ

Studie potvrdila rozdíly u zdravotních rizik při 3D tisku z různých materiálů

Sdílejte tento článek na Twitteru
4. 2. 2016, napsal | Přidejte svůj názor

Zatímco dřívější studie se zaměřovaly zejména na obsah ultrajemných částic uvolňujících se při 3D tisku z tavených termoplastů a z těchto srovnání často vycházelo ABS výrazně hůř než PLA, studie týmu vědců z USA a Francie si ve větším rozsahu všímá i toxicity. Právě ta je podstatná z pohledu možných zdravotních rizik stolního 3D tisku metodami FDM/FFF.

Nová detailní studie vyhodnocuje emise nebezpečných ultrajemných částic s velikostí do 100 nm (UFP) a nebezpečných těkavých organických sloučenin (VOC). Test probíhal na běžně dostupných 3D tiskárnách FlashForge Creator, Dremel 3D Idea Builder, XYZprinting da Vinci 1.0, LulzBot Mini a MakerBot Replicator 2X. Otestováno bylo (vždy alespoň na jedné tiskárně) celkem 16 vzorků tiskových strun různých barevných odstínů a materiálů – od ABS a PLA přes HIPS až po nylon, polykarbonát nebo kompozitní materiály s vláknitou příměsí. Pro zajištění srovnatelných podmínek byl tisknut jednotný zkušební díl.

Schéma měření ultrajmených částic a těkavých sloučenin při 3D tisku (zdroj: ACS Publications)

Schéma měření ultrajmených částic a těkavých sloučenin při 3D tisku (zdroj: ACS Publications)

Koncentrace ultrajemných částic v průběhu tisku z ABS na tiskárně LulzBot Mini (zdroj: ACS Publications)

Koncentrace ultrajemných částic v průběhu tisku z ABS na tiskárně LulzBot Mini (zdroj: ACS Publications)

Měření ukazují, že ultrajemné částice jsou při tisku produkovány už při nižších než doporučených provozních teplotách. Výrazné rozdíly se projevují mezi různými materiály, přičemž konkrétní tiskárna, na které se tisklo, už na emise příliš velký vliv nemá. Styren, zařazený do třídy potenciálních karcinogenů, je v relativně větším množství produkován zejména při tisku z materiálů ABS a HIPS.

Přehled testovaných materiálů méně (vlevo) a více (vpravo) uvolňujících škodliviny při 3D tisku (zdroj: ACS Publications)

Přehled testovaných materiálů méně (vlevo) a více (vpravo) uvolňujících škodliviny při 3D tisku (zdroj: ACS Publications)

Nebezpečný kaprolaktam může být při dlouhodobém 3D tisku v běžném kancelářském prostředí rizikový zejména u nylonu a odvozených materiálů, více u citlivých jedinců (od podráždění očí a dýchacích cest po účinky na centrální nervový systém). Naměřené hodnoty koncentrace styrenu pak mnohonásobně překračovaly hodnoty v USA běžně uvažované pro obytné a kancelářské prostory. Mezi materiály, při jejichž tisku se uvolňovalo nejméně nebezpečných látek, patří zejména PLA a polykarbonát.

Srovnání celkových emisí ultrajemných částic a těkavých organických sloučenin na jednotku materiálu, ve kterém si třeba PLA vede řádově lépe než ABS či nylon (zdroj: ACS Publications)

Srovnání celkových emisí ultrajemných částic (svislá osa) a těkavých organických sloučenin (vodorovná osa) na jednotku materiálu; nejméně rizikové materiály se blíží pozici dole a vlevo (obr.: ACS Publications)

Protože určit z laboratorních měření přesné dopady nebezpečných látek a jejich kombinací na lidské zdraví je velmi obtížné, sami autoři studie doporučují další podrobný výzkum zaměřený tímto směrem. Výrobcům materiálů pro 3D tisk pak doporučují mj. zaměřit se na vývoj bezpečnějších, nízkoemisních materiálů, které se již začínají na trhu objevovat. Další doporučení směřuje na výrobu vzduchotěsných skříní s filtrací, které by zabránily úniku většího množství nebezpečných látek od tisku do pracovního (či obývaného) prostředí. I zde již máme první zástupce s řízenou ventilací a filtry ultrajemných částic, jejich cena se nicméně blíží samotné 3D tiskárně (či ji u levných reprapových stavebnic násobně převyšuje).

Za redakci rozhodně doporučíme tisknout ve velmi dobře odvětraném prostředí, neumísťovat 3D tiskárnu do místností s dlouhodobým pobytem (typicky menší kanceláře, ložnice, obývací či dokonce dětské pokoje) a vybírat materiály, které podle dosud známých poznatků představují řádově nižší riziko nebezpečných emisí (všude tam, kde je to možné – i s ohledem na požadované vlastnosti výtisku). Naopak rizikovější materiály, například nylon či ABS, doporučíme spíše do oddělených provozů s řízeným prostředím.

Detailní informace ze studie najdete ve zprávě z výzkumu.

Mohlo by vás také zajímat

Přidejte k článku svůj komentář

Komentář podléhá autorizaci ze strany redakce, proto se nezobrazí ihned po vložení. Vyhrazujeme si právo odstranit příspěvky, které jsou v rozporu s dobrými mravy nebo platnou legislativou. Slušnou a konstruktivní diskusi vítáme!