Когда я начал писать отчеты о аддитивном производстве (AM) всего пять лет назад, я быстро узнал об опасностях 3D-печати на металле, от горючих материалов до рисков утечки инертного газа. Работа с порошковым металлом-это не шутка, поэтому операторы часто изображаются в полном СИЗ, включая респиратор, огнестойкую куртку и нитриловые перчатки. Если вы спросите одного из этих людей о безопасности, они, скорее всего, укажут на такие особенности объекта, как специализированные огнетушители, искроустойчивые полы и системы мониторинга качества воздуха. Существует значительная и широко признанная экосистема обучения и оборудования, необходимого для запуска этих машин.

Но только совсем недавно я начал слышать разговоры о безопасности полимерных 3D-принтеров. Технология настолько мала, тиха и безобидна. Эти принтеры находятся рядом с фрезерными или токарными центрами, что создает впечатление безопасности — впечатление, которое может быть несколько обманчивым.

 

Настольные принтеры могут не работать с горючими порошками и не представлять пожарной опасности, но они несут по крайней мере одну опасность для здоровья и безопасности: выбросы.

Существует два основных выброса, связанных с изготовления плавленых нитей (FFF) для принтеров, обычно используемых для изготовления прототипов, инструментов: летучие органические соединения (Лос) и ультрадисперсные частицы (UFPs). Лос и UFPs выделяются, когда пластиковая нить расплавляется во время печати, и когда они остывают, Лос могут конденсироваться на ультрадисперсных частицах и вдыхаться ближайшими людьми. Эти выбросы могут раздражать легкие и усугублять астму, среди прочих побочных эффектов.

 

Количество и опасность выбросов 3D-принтера зависят от многих факторов, включая используемый материал, температуру на сопле и внутри оболочки сборки, а также размер помещения, в котором расположен 3D-принтер. Как правило, более высокие температуры печати приводят к более высоким уровням выбросов. Один принтер в цехе большого предприятия, работающего при более низких температурах, представляет меньший риск, чем один или несколько 3D-принтеров, работающих с высокотемпературными нитями в небольшом помещении.

 

Для организаций, которые хотят внедрить 3D-печать FFF, Национальный институт охраны труда и гигиены труда (NIOSH) предоставляет  рекомендуемые средства контроля, от наиболее до наименее предпочтительных:

 

1. Избегайте опасности в целом.

Наилучший сценарий заключается в том, чтобы просто избежать риск выбросов. Это может быть достигнуто путем покупки закрытого 3D-принтера с соответствующими системами вытяжки и фильтрации уже на месте или выбора сборки с использованием низкоэмиссионных материалов, таких как PLA. Наладчики также должны избегать “взломов » принтеров, таких как замена сопел для достижения более высокой температуры экструзии, поскольку более высокие температуры позволяют высвобождать большее количество Лос.

 

2. Опасность вне технологического процесса.

Инженерные средства управления включают добавление корпусов к 3D-принтерам, которые их не имеют, и установку принтеров под вытяжным колпаком. Вентиляторы с угольными и / или HEPA-фильтрами улавливают и удаляют Лос и ультрадисперсные частицы из воздуха.

 

    3. Осуществление административного контроля.

Если этого риска избежать невозможно, разработайте политику ограничения воздействия Лос и твердых частиц на персонал. Например, храните принтеры в закрытом помещении, куда персонал входит только в случае необходимости для извлечения готовых деталей или выполнения технического обслуживания принтера.

 

    4. Используйте средства индивидуальной защиты (СИЗ).

Операторы могут носить СИЗ, такие как респираторы и респираторы от пыли, чтобы избежать вдыхания твердых частиц. Это наименее предпочтительный способ решения проблемы, поскольку он не затрагивает источник выбросов, а эффективное использование СИЗ предполагает дополнительную подготовку и тестирование.