研究

美国银行发表了关于3D打印排放影响的研究论文

美国银行国际该公司发表了一篇研究论文,综述了3D打印过程排放的微粒和气体的影响。

该研究看着通过熔融丝制造(FFF)和增值税聚合等3D印刷工艺产生的有害空中污染物,以及打印机制造商如何通过整合有效的过滤系统来保护员工的健康和产品质量。

美银3DP & Growth Markets产品经理罗斯•斯通汉姆(Ross Stoneham)表示:“该报告强调了安装有效过滤解决方案的重要性,这些解决方案可以帮助捕获和清除任何潜在的有害排放。”“这不仅有助于保护操作人员免受潜在有害空气污染物的影响,还将确保最终产品和机器不受污染。”

Ross Stoneham,产品经理 -  BOFA的3DP和增长市场。通过美国银行的照片。
罗斯·斯通汉姆,美国银行3DP和增长市场产品经理。通过美国银行的照片。

解决AM的隐患

由于3D打印通常涉及熔化和烧结,一个特别的健康和安全问题是空气污染物的排放,这些污染物可能有各种形状、大小和气味。

BOFA的便携式烟气提取技术的领导者已经开发了专门为添加剂制造业开发的产品组合,这有助于减少与3D打印机产生的空气传播相关的风险。雷电竞充值雷电竞app下载

今年7月,美国银行与法国3D打印机供应商签署了分销合作协议Atome3D提供它3D PrintPRO空气过滤产品.这些设备可以集成到第三方3D打印机中,以捕获打印过程中排放的任何有害气体和颗粒。雷电竞app下载

这种空中污染物包括通常在纳米颗粒尺寸范围内的超细颗粒(UFP),而挥发性有机化合物(VOC)具有明显的令人难以释放的气味。

这两种类型的排放的有害影响以前已经有了详细的记录,如国家职业安全与健康研究所(Niosh)出版健康和安全海报专门针对3D打印。

在其他地方,研究人员首尔国立大学曾调查过喷嘴温度对发射速率的影响FFF 3D打印过程中产生的有害颗粒,来自美国环境保护署(EPA)也进行了研究FFF 3D打印过程中的VOC排放这次研究的是碳纤维增强ABS等复合材料。

FFF期间的微粒释放。通过美国银行的形象。
FFF期间的微粒释放。通过美国银行的形象。

美国银行的3D打印排放报告

BOFA的研究文件专注于两个3D打印工艺:FFF和VAT聚合技术,如立体光刻数字光处理(DLP)。该研究旨在更好地教育3D打印市场对3D打印机排放的影响,以便以更明智和安全的方式使用。

FFF和缸聚合工艺都很受入门级用户的欢迎,但它们的设计往往需要频繁的手动加载、处理和工艺优化,而这些都发生在靠近打印室的地方。这意味着操作人员接触空气排放的可能性更大。

在其他发现之外,报告概述了3D打印机喷嘴的温度如何显着地影响FFF过程产生的粒子的体积。喷嘴温度的增加降低了印刷过程中产生的平均粒度,这意味着它们能够更容易地穿透人体并随后对个人的健康产生负面影响。

该研究论文还发现,FFF打印机释放的气体还包括VOCs,可能会导致用户头痛、眼睛刺激、皮肤刺激,甚至职业性哮喘。

各种灯丝也被鉴定为释放不同水平的排放。例如,ABS灯丝释放苯乙烯、丙烯腈和丁二烯,而PLA灯丝释放丙交酯和有机酸。然而,随着印刷产生的气味与ABS、解放军远低于许多人认为风险要低得多,甚至是不存在,但数据显示有挥发性有机化合物的仪器产生的材料,无论一个人是否能够发现他们的感官。这就是为什么打开窗户让房间通风是大多数用户的标准做法。

接下来是缸聚合,加热液体材料在其自然状态下引起的光反应也被证明会释放空气中的物质。当印刷过程将树脂转化为固体材料时,并不是所有的树脂最终都进入成品,随后就产生了纳米颗粒。美国银行的报告还关注了后处理过程中产生的排放,如砂光、胶粘和溶剂型整理。

增值税聚合排放。通过美国银行的照片。
增值税聚合排放。通过美国银行的照片。

3D打印排放物的危害有多大?

了解在操作3D打印机时呼吸的空气相关的健康危害很重要。然而,虽然将这些3D打印排放分成VOC和颗粒是有用的,但也应考虑颗粒和气体的复合效果。

美国银行表示,用户有权了解3D打印机的排放情况,同时,应帮助雇主履行保护员工的法律责任。雷电竞app下载

该报告指出,颗粒大小对这一理解尤为重要,因为打印过程中释放的颗粒大小会影响它们在人的呼吸系统中的沉积位置。颗粒越小,它就能深入呼吸系统,造成的危害就越大。美国银行表示,还必须考虑气体与呼吸系统的相互作用,因为化学物质可以通过使用者的肺部和皮肤被吸收。

3D PrintPRO 3如何与3D打印机集成。雷电竞app下载图片来自美国银行国际
3D PrintPRO 3如何与3D打印机集成。雷电竞app下载通过Bofa International的图像。

减轻排放的影响

除了让读者了解3D打印排放的危害,美国银行的报告还提出了一些缓解策略来保护用户。

最有效的保护策略之一是使用工程控制,如固定通风系统和直接抽取技术。然而,尽管这两种技术在将用户与危险隔离方面相当有效,但它们并不总是能够完全控制过程中产生的排放,这些排放可能会在构建结束时,当操作人员检索打印部分时释放出来。

行政控制和个人防护装备(PPE)也是防止排放危害的方法,然而,这些只是限制了个人的暴露,而不是控制危害本身。在这份报告中,美国银行认为,针对3D打印排放风险提供的最大程度的保护是一个专门的直接提取(LEV)系统。

展望未来,美国银行预测,3D打印机生产率的提高与打印材料的数量以及产生的排放量之间存在直接关联。雷电竞app下载该研究报告表明,未来增材制造技术的广泛采用和成熟,可能会使人们更加关注确保技术的安全性。雷电竞充值因此,机器和材料制造商有责任确保他们进行充分的测试,以确保其产品是安全的。

BOFA将在下周在Formnext的立场上展示研究文件的完整发现,以及希望了解更多可以的人请在此下载文件

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