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A impressão 3D é tóxica? Tudo o que você precisa saber para se manter seguro!


Quando compramos uma impressora 3d, pensamos nos benefícios que ela pode nos proporcionar:criar nossas próprias peças, imprimir figuras colecionáveis, peças de reposição para um mecanismo quebrado, entre outros. Não achamos que ter uma máquina derretendo plástico em nossa casa possa afetar nossa saúde de maneira séria.

Hoje podemos encontrar impressoras 3D em escolas, residências e oficinas, e elas não são obrigadas a cumprir determinadas medidas de segurança relacionadas às emissões que causam. Muitas pessoas, incluindo crianças, podem ser expostas a altas concentrações de pequenas partículas ou gases tóxicos.

Embora ABS e HIPS apresentem maiores graus de toxicidade e geralmente contenham altas doses de Bisfenol A do que outros filamentos, medidas de segurança devem ser implementadas independentemente do termoplástico utilizado. O próprio processo de impressão 3D libera gases tóxicos e partículas no ar, tornando muito importante ventilar regularmente a área e não conviver com uma impressora 3D em funcionamento regularmente.

Principais preocupações sobre o impacto da impressão 3D na saúde


Embora as impressoras FDM estejam entre nós há mais de uma década, muitas pessoas afirmam que a impressão 3D pode ser prejudicial, pois emite partículas tóxicas que grudam profundamente em seus pulmões. A exposição prolongada a essas partículas está sendo avaliada por pesquisadores para determinar o nível de perigo a que estamos expostos ao imprimir, tanto a curto quanto a longo prazo.

Durante os primeiros meses do surto de COVID-19, a venda de impressoras 3D cresceu de forma constante, em parte graças à implementação dessa tecnologia para fabricar elementos de proteção facial ou respiradores que eram escassos na época.

Muitas pessoas passaram de ter uma para ter várias impressoras 3D em uma sala, o que aumenta perigosamente a emissão de gases tóxicos e partículas em um espaço fechado. Medidas de contenção social, como quarentenas ou toques de recolher, também fizeram com que as pessoas passassem mais tempo dentro de suas casas, aumentando ainda mais sua exposição a essas emissões.

De acordo com vários estudos, nanopartículas chamadas UFP (partículas ultrafinas), muito menores que a fumaça do tabaco, são liberadas durante a impressão 3D. Essas partículas entram pelo canal respiratório e se alojam nas áreas mais profundas dos pulmões, onde podem gerar inflamação pulmonar.

Neste ponto, deve-se esclarecer que nem todos os termoplásticos utilizados na impressão 3D possuem o mesmo nível de toxicidade. Os filamentos são constituídos por polímeros com características diferentes, que se decompõem em substâncias que podem ser mais ou menos nocivas.

Pesquisei o nível de toxicidade e impacto na nossa saúde de cada um dos termoplásticos mais populares usados ​​na impressão 3D, então vamos discuti-los brevemente!

ABS


Abs (acrilonitrila butadieno estireno) é um plástico duro que é amplamente utilizado na indústria plástica devido ao seu baixo custo e excelentes propriedades. Por ser composto de acrilonitrila, um produto altamente tóxico, seu uso deve ser realizado sob rigorosas condições de controle de emissões.

Além disso, emite bisfenol A, substância potencialmente cancerígena proibida em alguns países. Infelizmente, quando utilizado em impressão 3D desktop, requer um ambiente com pouca ventilação, pois as correntes de ar podem dificultar o uso ou gerar problemas de empenamento ou rachaduras. Isso torna o ABS um dos materiais mais perigosos para imprimir.

Você também deve descobrir se sua marca ABS inclui BPA (Bisfenol A), que pode ter sérios efeitos em nossa saúde.

Evite imprimir regularmente com ABS enquanto estiver na mesma sala, pois os efeitos a longo prazo podem ser graves.

PL


O PLA é atualmente o material mais utilizado na impressão 3D principalmente devido à sua facilidade de uso. Como é derivado do milho e pode ser biodegradável (sob condições específicas), muitas pessoas o consideram seguro.

No entanto, os corantes e aditivos que os fabricantes usam podem torná-lo perigoso. Também emite altos níveis de UFP (partículas ultrafinas). É altamente recomendável renovar o ar da sala após cada impressão, para diminuir a concentração de UFP.

Nilon


Os filamentos de nylon possuem grande durabilidade e resistência térmica, por isso são frequentemente utilizados para impressão de peças mecânicas. Eles também emitem grandes quantidades de estireno, um hidrocarboneto ligado a um risco aumentado de câncer e outras doenças.

Além disso, o Nylon pode liberar partículas de caprolactama, um composto irritante conhecido por causar graves danos ao sistema respiratório. Como precisa de níveis mais altos de temperatura do que a maioria dos materiais de impressão 3D, emite grandes quantidades de UFP.

PETG


O PETG é composto de plástico PET ao qual é adicionado glicol. A sua estabilidade química é muito elevada, pelo que não emite odores desagradáveis ​​nem fumos tóxicos.

É utilizado na fabricação de recipientes para bebidas. No entanto, o UFP também é emitido ao imprimir com PETG. Lembre-se que a falta de cheiro desagradável não significa que a substância não seja tóxica, como muitas pessoas pensam.

HIPS


Esse material, que costuma ser usado como material de suporte em impressoras 3D multiextrusoras, emite, como o ABS, um composto chamado estireno. Este composto é classificado como cancerígeno pela Agência Internacional para Pesquisa do Câncer . Em combinação com ABS, uma impressora extrusora dupla pode emitir altos níveis de fumaça tóxica em um tempo muito curto. Um sistema de ventilação adequado é estritamente necessário.

Como é o caso do ABS, você deve sempre descobrir se seus carretéis HIPS contêm BPA. Nós mencionamos isso anteriormente e também dissemos que isso poderia ter sérios efeitos em nossa saúde. Devido à importância deste tópico, dedicaremos uma seção inteira ao BPA.

Os gases de impressão 3D são tóxicos?


Nem todos os filamentos usados ​​na impressão 3D emitem gases tóxicos. Por exemplo, o PLA pode ser usado em ambientes onde as pessoas trabalham por longos períodos de tempo. Outros, como o ABS, devem ser utilizados em ambientes onde a concentração de fumos tóxicos não ultrapasse os valores máximos permitidos.

A exposição a esses vapores causa irritação nos olhos e no trato respiratório, além de náuseas e dores de cabeça. A emissão destes gases pode ser reduzida instalando um sistema de filtro de partículas com carvão ativado, ou aumentando a ventilação da sala ou oficina.

Muitos fabricantes de filamentos disponibilizam aos seus clientes uma ficha de informação de segurança sobre a utilização dos seus filamentos. É altamente recomendável verificar esses detalhes no site do fabricante antes de usar uma nova marca ou material. Mesmo cores diferentes de um mesmo material e fabricante podem apresentar diferentes níveis de emissões devido à composição química dos pigmentos.

Qual ​​é a gravidade da exposição a fumos e partículas a longo prazo?


Como a tecnologia FDM é relativamente nova, dados conclusivos sobre seus efeitos a longo prazo ainda não estão disponíveis. Trabalhos foram apresentados e sua conclusão indica que impressoras 3D de mesa emitem grandes quantidades de nanopartículas e seu tamanho varia entre 40 e 300 nm. Esse tamanho é pequeno o suficiente para penetrar até nos setores mais internos do sistema respiratório, causando irritação e inflamação graves.

Devido à toxicidade de alguns gases emitidos, existe um risco real de desenvolver doenças pulmonares crônicas, como asma, DPOC ou até câncer. Alguns indivíduos especialmente suscetíveis devem trabalhar com impressoras 3D usando medidas de segurança adicionais, como máscaras de gás com filtros apropriados.

Outros fatores que modificam os valores das nanopartículas emitidas são a marca e o tipo de filamento, a cor, a temperatura de impressão, o uso de leito aquecido, etc. Em geral, recomenda-se definir as temperaturas de impressão o mais baixas possível , no que diz respeito à segurança.

É seguro imprimir em ambientes fechados?


Mesmo que se utilizem filamentos como PLA ou PETG, cujas emissões se supõe serem menos nocivas, os ambientes em que as impressoras 3D são utilizadas devem ser adequadamente ventilados, ou deve ser instalado um sistema de filtragem de partículas para garantir que a concentração não ultrapasse o tolerável níveis.

Outra medida adequada é sair da sala na hora da impressão e renovar o ar ao final do trabalho.

O que é BPA e quão arriscado é?


O BPA (bisfenol A) é um composto sintético adicionado a muitos produtos, como recipientes para alimentos, CDs e DVDs, equipamentos esportivos ou até mamadeiras. É amplamente utilizado na indústria de plásticos, a ponto de um estudo revelar que 90% da população norte-americana possui vestígios desse composto em seu organismo.

Muitos relatórios foram publicados sobre a periculosidade desta substância e os resultados são muitas vezes contraditórios. Os relatórios mais graves indicam uma relação direta entre a exposição ao BPA e o risco de diabetes, problemas de fertilidade, câncer e obesidade. Além disso, o BPA pode alterar o desenvolvimento neural de crianças e adolescentes.

Em países como a França, o uso de BPA é proibido pelas autoridades de saúde. A comunidade científica internacional ainda não chegou a um consenso sobre os riscos de ingerir ou inalar BPA.

É seguro imprimir em ambientes fechados?


Mesmo que se utilizem filamentos como PLA ou PETG, os ambientes em que funcionam as impressoras 3D devem ser adequadamente ventilados ou deve ser instalado um sistema de filtragem de partículas para garantir que a concentração não ultrapasse os níveis toleráveis. Outra medida adequada é sair da sala na hora da impressão e renovar o ar ao final do trabalho.

Os filamentos de impressão 3D contêm BPA?


Alguns filamentos de impressão 3D contêm altas doses de BPA, como ABS e HIPS. Durante o tempo de impressão, pequenas partículas de bisfenol são liberadas no ar. A inalação destas partículas e a sua potencial toxicidade ainda não foram suficientemente estudadas, pelo que se recomenda a utilização de medidas de segurança adicionais na utilização destes materiais.

Embora você deva tomar precauções com todos os tipos de termoplásticos, apenas ABS e HIPS contêm BPA em altas doses.

Uma das razões pelas quais o PETG é tão popular entre os utensílios relacionados a alimentos é que também é livre de BPA. Isso não significa necessariamente que você pode imprimir com esse termoplástico e aplicá-lo à sua cozinha, pois o processo de impressão 3D apresenta alguns problemas que podem não ser adequados para os alimentos.

A impressão 3D é segura para alimentos?


Alguns materiais utilizados na impressão 3D podem ser considerados “food safe” devido à sua grande estabilidade química, como é o caso do PETG ou PLA, se os aditivos que são introduzidos durante o processo de fabricação não forem levados em consideração.

Substâncias aglomerantes ou cores artificiais podem ser tóxicas em determinadas concentrações, por isso cada filamento deve ser estudado mais profundamente. Na ausência de informações a esse respeito, nenhum material pode ser considerado “seguro para alimentos” até que os estudos relevantes sejam realizados.

Além disso, algumas partes do sistema extrusor de uma impressora 3D podem liberar pequenas partículas metálicas que acabam no objeto impresso, alterando sua composição.

Outro fator a ser considerado é a estabilidade dos polímeros expostos a altas temperaturas. Os filamentos considerados seguros podem liberar substâncias nocivas após a ruptura térmica. Devido a isso, não é recomendado consumir bebidas que foram armazenadas em recipientes feitos com impressão 3D.

Por outro lado, a impressão 3D FDM consiste em camadas de plástico de uma certa espessura, que podem apresentar pequenos furos e imperfeições. Dentro dessas cavidades, alimentos e umidade podem se acumular em locais onde o objeto não pode ser devidamente limpo, criando um ambiente ideal para o crescimento de bactérias. Se objetos impressos em 3D forem usados ​​em contato com alimentos ou bebidas, eles não devem ser reutilizados em hipótese alguma.

Uma alternativa que poderia resolver esse problema é realizar um pós-processo que elimine rachaduras e preencha os espaços entre as camadas do objeto, com uma resina aprovada para uso alimentício, mas ainda não foram realizados estudos para aprovar o uso desta tecnologia ou métodos em alimentos.

Se você quiser se aprofundar um pouco mais neste tópico, confira meu artigo sobre a segurança de filamentos para impressão de cortador de biscoitos. Embora fale especificamente sobre esses utensílios, as informações aqui fornecidas podem ser extrapoladas com segurança para outros usos.

Você deve ter notado que só falamos sobre impressoras FDM até agora. Para não excluir os membros da nossa comunidade de SLA, vamos às considerações mais relevantes que você deve ter em mente ao usar essa tecnologia!

A impressão 3D com SLA é tóxica?


A tecnologia SLA é muito diferente do FDM. A estereolitografia usa uma resina líquida como material consumível, que é endurecido (curado) por um laser. O processo atinge uma precisão dimensional muito maior do que as impressoras 3D convencionais, por isso é usado para fazer peças mais detalhadas, ou objetos com tamanho muito pequeno que não poderiam ser feitos pelo FMD.

A desvantagem no uso desta tecnologia é a alta toxicidade da resina quando está em estado líquido e quando cura durante a impressão. Quando entra em contato com a pele, às vezes produz uma reação de irritação instantânea. Algumas pessoas não percebem essa reação por vários dias. Se o contato for prolongado por muito tempo, a pele pode desenvolver alergias ou até aumentar a sensibilidade do corpo à resina ou aos raios UV.

Há relatos de casos de pessoas que trabalharam com resina sem usar proteção por alguns anos. Agora eles não podem estar em contato com ela, pois até o cheiro da resina lhes dá dor de cabeça.

Como as resinas de impressão 3D são muito mais tóxicas que os filamentos para impressoras FDM, seu uso deve ser realizado em ambientes controlados onde sejam estabelecidas medidas de segurança adicionais. Luvas de látex e proteção para os olhos devem sempre ser usadas ao manusear resina líquida.

Os alimentos SLA são seguros?


Uma vez curada, a resina torna-se dura e relativamente estável. No entanto, com o uso diário, uma peça impressa com resina interage com compostos químicos presentes nos alimentos e pode liberar substâncias tóxicas. Por esta razão, não é possível garantir um nível ideal de segurança no uso deste material em objetos que entram em contato com alimentos.

Existem resinas para uso em biomedicina, que são classificadas como “biocompatíveis”, mas essa certificação é dada para usos muito específicos em medicina e odontologia. Seu uso não é recomendado em aplicações diferentes da original para a qual foram desenvolvidos.

Uma maneira de usar a impressão 3d SLA na indústria alimentícia é fazer moldes negativos para moldagem a vácuo. Com esses moldes, você pode termoformar plásticos aprovados para uso com alimentos. Desta forma, o alimento não entra em contato com o molde de resina, mas sim com o plástico seguro.

A impressão 3D ainda está em análise e as conclusões de longo prazo sobre seu impacto na saúde ainda não foram feitas. Enquanto não tivermos informações suficientes, é melhor nos mantermos seguros e evitar danos aumentando as medidas de segurança.

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