Gdzie w domu nie stawiać drukarki 3D? Eksperci ostrzegają przed jednym miejscem

Trudno dziś mówić o tym, że zwykłe korzystanie z domowej drukarki 3D stanowi istotne zagrożenie dla zdrowia użytkownika. Mimo to wiadomo, że w trakcie druku do otoczenia mogą przedostawać się bardzo drobne cząstki materiału oraz związki chemiczne w formie gazów i par. Kluczowe są tu takie zmienne jak rodzaj filamentu, temperatura, w jakiej odbywa się druk, jakość wentylacji pomieszczenia oraz to, jak długo jesteśmy narażeni na kontakt z tymi substancjami. Z tego powodu warto dobrze zastanowić się, w którym miejscu domu umieścić urządzenie.

Co emituje drukarka 3D podczas pracy?

W najczęściej spotykanych drukarkach typu FDM/FFF materiał w postaci filamentu jest rozgrzewany w głowicy, przechodzi w stan płynny i jest nakładany warstwa po warstwie. Taki proces sprzyja powstawaniu ultradrobnych cząstek (oznaczanych skrótem UFP) oraz lotnych i półlotnych związków organicznych. Cząstki te mają średnicę poniżej 100 nanometrów, a ich mikroskopijne rozmiary sprawiają, że mogą dostawać się do dróg oddechowych człowieka.

Amerykański instytut zajmujący się bezpieczeństwem i higieną pracy, NIOSH, wskazuje, że skala emisji zależy między innymi od typu filamentu, jego barwy i składu chemicznego, a także od temperatury panującej w głowicy drukującej. Nie istnieje więc jedna uniwersalna wartość emisji, którą dałoby się odnieść do wszystkich modeli drukarek i rodzajów materiałów.

PLA czy ABS – który filament jest bezpieczniejszy?

Rodzaj zastosowanego filamentu ma znaczenie dla jakości powietrza wokół drukarki. Wśród najchętniej wybieranych materiałów prym wiodą PLA oraz ABS. Pierwszy z nich cieszy się popularnością w domowych zastosowaniach głównie dlatego, że łatwo się go drukuje, drugi natomiast lepiej znosi wysokie temperatury i sprawdza się przy tworzeniu elementów wymagających większej wytrzymałości.

Według danych NIOSH filament PLA zazwyczaj generuje mniej cząstek niż ABS. Jedno z przeprowadzonych badań pokazało jednak, że cząstki powstające przy druku z PLA były drobniejsze niż te emitowane przy pracy z ABS. Na podstawie zastosowanego modelu obliczeniowego oszacowano, że w pęcherzykach płucnych mogłoby się odkładać nawet trzy razy więcej cząstek pochodzących z PLA. Trzeba jednak pamiętać, że faktyczny poziom emisji zależy od konkretnego produktu i warunków, w jakich przebiega druk.

Warto też wspomnieć o przeglądzie badań naukowych przygotowanym przez zespół z Northumbria University, poświęconym lotnym związkom organicznym (VOC) – czyli substancjom chemicznym uwalnianym podczas druku w formie gazów i par. Analiza nie wykazała przekroczeń brytyjskich norm bezpieczeństwa i higieny pracy, które określają dopuszczalne stężenia poszczególnych substancji w środowisku pracy. Jednocześnie nie dla wszystkich związków wykrywanych przy druku 3D takie limity w ogóle zostały ustalone, dlatego rezultatów tych nie można odczytywać jako potwierdzenia, że domowe drukowanie jest całkowicie bezpieczne dla zdrowia. Autorzy przeglądu podkreślają ponadto, że narażenie na szkodliwe substancje rośnie wraz z długim czasem pracy drukarki, liczbą jednocześnie działających urządzeń oraz słabą wentylacją pomieszczenia.

Czy sypialnia to dobre miejsce na drukarkę?

Nie udało się znaleźć żadnego formalnego zakazu dotyczącego używania drukarki 3D w sypialni, jednak zdrowy rozsądek podpowiada, że nie jest to dobry pomysł. NIOSH rekomenduje zapewnienie sprawnej wentylacji oraz, jeśli to możliwe, odseparowanie pracującego urządzenia od ludzi znajdujących się w danym pomieszczeniu. Jako przykład właściwej lokalizacji instytut podaje dobrze wietrzony garaż.

Sypialnia nie spełnia tych warunków. Nawet jeśli drukarka działa wyłącznie wtedy, gdy nikogo w pokoju nie ma, powstałe podczas druku cząstki i związki chemiczne mogą utrzymywać się w powietrzu przez dłuższy czas. Nie opracowano też naukowo potwierdzonej granicy czasowej, która określałaby, jak długo bezpiecznie można przebywać w pomieszczeniu, w którym pracuje drukarka 3D. Jak już wspomniano, poziom narażenia na wdychane cząstki zależy od wielu różnych czynników.

Najlepsza lokalizacja dla drukarki 3D w mieszkaniu

W warunkach mieszkaniowych najlepiej sprawdzi się pomieszczenie, które można łatwo i skutecznie przewietrzyć i w którym nie śpimy ani nie przebywamy przez większość dnia. NIOSH zachęca również do stosowania rozwiązań technicznych ograniczających rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń, takich jak skuteczna wentylacja czy specjalistyczne systemy filtracji cząstek.

Sprawdzić może się tu zamknięta obudowa drukarki z odprowadzeniem powietrza na zewnątrz pomieszczenia. Decydując się na filtrację, warto rozróżnić rodzaje zanieczyszczeń. Filtr HEPA sprawdza się głównie przy wychwytywaniu najdrobniejszych cząstek stałych, natomiast lotne związki organiczne występują w powietrzu w postaci gazów i par, więc do ich neutralizacji potrzebny jest odpowiedni sorbent – substancja zdolna je pochłaniać, jak choćby węgiel aktywny.

Drukarki żywiczne – dodatkowe zagrożenia

Drukarki pracujące w technologii SLA/MSLA wymagają jeszcze większej uwagi. Korzystają one z płynnej żywicy, która zostaje utwardzona dzięki działaniu światła w trakcie procesu druku. Bezpośredni kontakt skóry z nieutwardzoną żywicą może wywoływać podrażnienia oraz reakcje alergiczne. Ryzyko nie dotyczy przy tym wyłącznie samej fazy drukowania – użytkownik jest narażony na działanie substancji chemicznych również podczas napełniania zbiornika żywicą, wyjmowania gotowego modelu, jego mycia oraz dalszego utwardzania.

NIOSH zaleca w tym przypadku przede wszystkim zadbanie o dobrą wentylację pomieszczenia, skrócenie czasu przebywania w pobliżu pracującej drukarki oraz unikanie bezpośredniego kontaktu z nieutwardzoną żywicą. Podczas nalewania żywicy, wyjmowania wydrukowanych elementów i ich czyszczenia konieczne jest stosowanie odpowiednich rękawic ochronnych. Zalecane jest też natychmiastowe usuwanie rozlanej żywicy, tak by nie doszło do kontaktu ze skórą.

Do czyszczenia gotowych wydruków powszechnie stosuje się alkohol izopropylowy, którego oparów również nie powinno się wdychać. Z tego powodu drukarka żywiczna jeszcze bardziej niż model FDM nie powinna trafiać do sypialni ani do pomieszczenia, w którym spędzamy większość dnia.

Jak drukować bezpieczniej we własnym domu?

Drukarka 3D nie jest sprzętem, którego domownicy musieliby się obawiać, jednak jej wpływu na jakość powietrza w mieszkaniu nie można bagatelizować. Jeśli istnieje wybór między ustawieniem urządzenia tuż przy łóżku a przeniesieniem go do osobnego, dobrze wentylowanego pomieszczenia, druga opcja zawsze okaże się rozsądniejsza.