Il nuovo studio descrive le particelle tossiche emesse dalle stampanti 3D e il rischio per la salute nascosto
I ricercatori hanno scoperto che molte stampanti 3D desktop generano una gamma di particelle di dimensioni diverse, incluse le particelle ultrafini (UFP), che possono rappresentare un problema per la salute poiché sono delle dimensioni nanometriche e possono essere inalate e penetrare in profondità nel sistema polmonare umano e avere quindi un impatto negativo sulla salute respiratoria.
“Queste stampanti tendono a produrre particelle molto piccole, specialmente all’inizio del processo di stampa, e in un ambiente senza una buona ventilazione, potrebbero ridurre significativamente la qualità dell’aria negli ambienti chiusi”, ha affermato il ricercatore principale Rodney Weber in una dichiarazione.
L’indagine biennale per esplorare l’ impatto delle stampanti 3D desktop sulla qualità dell’aria negli ambienti interni è stata condotta da scienziati della UL Chemical Safety e Georgia Institute of Technology (Georgia Tech). I risultati sono stati pubblicati in due studi separati su Aerosol Science and Technology.
La ricerca ha rivelato che oltre 200 diversi composti organici volatili (VOC), molti dei quali sono noti o sospetti irritanti e cancerogeni, vengono rilasciati anche mentre le stampanti 3D sono in funzione.
Diversi fattori, tra cui la temperatura dell’ugello, il tipo di filamento, la marca di filamenti e stampanti e il colore del filamento, influiscono sulle emissioni mentre la temperatura di estrusione, il materiale dei filamenti e il marchio dei filamenti hanno avuto il maggiore impatto sui livelli di emissione. Tuttavia, al momento sono disponibili poche informazioni sul mercato per aiutare gli utenti a scegliere opzioni più sicure.
“Abbiamo scoperto che uno dei principi prevalenti è la temperatura del filamento”, ha affermato Weber. “Se si utilizza un filamento che richiede una temperatura più elevata per fondere, come la plastica ABS, si producono più particelle dei filamenti di plastica PLA, che richiedono temperature più basse.”
“Seguendo la nostra serie di studi – il più esteso finora sulle emissioni di stampanti 3D – raccomandiamo ulteriori investimenti nella ricerca scientifica e nell’avanzamento del prodotto per ridurre al minimo le emissioni e una maggiore consapevolezza degli utenti in modo da poter adottare misure di sicurezza”, Marilyn Black, vice presidente e consigliere tecnico senior presso UL, ha detto.
Per comprendere appieno l’impatto delle emissioni di sostanze chimiche e particelle sulla salute, Black sostiene una valutazione completa del rischio che tenga conto delle considerazioni relative alla dose e alla sensibilità personale.
I risultati arrivano in un momento in cui questa tecnologia emergente a basso costo, compatta e user-friendly sta guadagnando sempre più slancio in ambito consumer, commerciale, medico ed educativo.
Poiché l’uso di stampanti 3D nelle scuole è diventato prolifico, occorre prestare particolare attenzione per ridurre al minimo l’esposizione delle emissioni ai bambini che sono i più sensibili tra le popolazioni e l’impatto dei contaminanti ambientali.
I potenziali rischi possono essere attenuati da:
Funzionamento di stampanti 3D solo in aree ben ventilate
Impostazione della temperatura dell’ugello all’estremità inferiore dell’intervallo di temperatura consigliato per i materiali dei filamenti
Stando lontano dalle macchine operatrici
Utilizzando macchine e filamenti che sono stati testati e verificati per avere basse emissioni.
Sulla base della ricerca scientifica condotta con Georgia Tech e dell’ulteriore collaborazione con parti interessate di terze parti, è stato sviluppato uno standard di consenso UL / American National Standards Institute (ANSI) per testare e valutare le emissioni di stampanti 3D. UL / ANSI 2904 è ora nelle fasi finali di completamento e lo standard finale dovrebbe essere pronto a dicembre 2018.
Due documenti di ricerca scientifica, ” Caratterizzazione delle emissioni di particelle da stampanti 3D modellabili depositate dai consumatori ” e ” Indagine sulle emissioni di particelle e aerosol da una stampante 3D modellabile basata sulla deposizione dei consumatori con un modello aerosol lognormale di momento ” sono stati pubblicati su Aerosol Science and Technology . Sono attualmente in fase di revisione due ulteriori documenti sulla tossicità delle particelle di stampanti 3D e la pletora di emissioni chimiche.
“Queste stampanti tendono a produrre particelle molto piccole, specialmente all’inizio del processo di stampa, e in un ambiente senza una buona ventilazione, potrebbero ridurre significativamente la qualità dell’aria negli ambienti chiusi”, ha affermato il ricercatore principale Rodney Weber in una dichiarazione.
L’indagine biennale per esplorare l’ impatto delle stampanti 3D desktop sulla qualità dell’aria negli ambienti interni è stata condotta da scienziati della UL Chemical Safety e Georgia Institute of Technology (Georgia Tech). I risultati sono stati pubblicati in due studi separati su Aerosol Science and Technology.
La ricerca ha rivelato che oltre 200 diversi composti organici volatili (VOC), molti dei quali sono noti o sospetti irritanti e cancerogeni, vengono rilasciati anche mentre le stampanti 3D sono in funzione.
Diversi fattori, tra cui la temperatura dell’ugello, il tipo di filamento, la marca di filamenti e stampanti e il colore del filamento, influiscono sulle emissioni mentre la temperatura di estrusione, il materiale dei filamenti e il marchio dei filamenti hanno avuto il maggiore impatto sui livelli di emissione. Tuttavia, al momento sono disponibili poche informazioni sul mercato per aiutare gli utenti a scegliere opzioni più sicure.
“Abbiamo scoperto che uno dei principi prevalenti è la temperatura del filamento”, ha affermato Weber. “Se si utilizza un filamento che richiede una temperatura più elevata per fondere, come la plastica ABS, si producono più particelle dei filamenti di plastica PLA, che richiedono temperature più basse.”
“Seguendo la nostra serie di studi – il più esteso finora sulle emissioni di stampanti 3D – raccomandiamo ulteriori investimenti nella ricerca scientifica e nell’avanzamento del prodotto per ridurre al minimo le emissioni e una maggiore consapevolezza degli utenti in modo da poter adottare misure di sicurezza”, Marilyn Black, vice presidente e consigliere tecnico senior presso UL, ha detto.
Per comprendere appieno l’impatto delle emissioni di sostanze chimiche e particelle sulla salute, Black sostiene una valutazione completa del rischio che tenga conto delle considerazioni relative alla dose e alla sensibilità personale.
I risultati arrivano in un momento in cui questa tecnologia emergente a basso costo, compatta e user-friendly sta guadagnando sempre più slancio in ambito consumer, commerciale, medico ed educativo.
Poiché l’uso di stampanti 3D nelle scuole è diventato prolifico, occorre prestare particolare attenzione per ridurre al minimo l’esposizione delle emissioni ai bambini che sono i più sensibili tra le popolazioni e l’impatto dei contaminanti ambientali.
I potenziali rischi possono essere attenuati da:
Funzionamento di stampanti 3D solo in aree ben ventilate
Impostazione della temperatura dell’ugello all’estremità inferiore dell’intervallo di temperatura consigliato per i materiali dei filamenti
Stando lontano dalle macchine operatrici
Utilizzando macchine e filamenti che sono stati testati e verificati per avere basse emissioni.
Sulla base della ricerca scientifica condotta con Georgia Tech e dell’ulteriore collaborazione con parti interessate di terze parti, è stato sviluppato uno standard di consenso UL / American National Standards Institute (ANSI) per testare e valutare le emissioni di stampanti 3D. UL / ANSI 2904 è ora nelle fasi finali di completamento e lo standard finale dovrebbe essere pronto a dicembre 2018.
Due documenti di ricerca scientifica, ” Caratterizzazione delle emissioni di particelle da stampanti 3D modellabili depositate dai consumatori ” e ” Indagine sulle emissioni di particelle e aerosol da una stampante 3D modellabile basata sulla deposizione dei consumatori con un modello aerosol lognormale di momento ” sono stati pubblicati su Aerosol Science and Technology . Sono attualmente in fase di revisione due ulteriori documenti sulla tossicità delle particelle di stampanti 3D e la pletora di emissioni chimiche.