诸如立体光刻(SLA)和数字光处理(DLP)之类的桶式光聚合是青岛3D打印的最古老方法,但直到最近才向休闲用户推广。SLA和DLP过去对于消费者来说过于昂贵或不切实际,但是技术的进步和关键专利的到期使更广泛的受众可以使用SLA和DLP,他们现在需要了解其潜在的风险以及它的好处。
尽管基于挤压的3D打印方法可能是当今消费者中最受欢迎的方法,但是还原槽光聚合具有许多优势。由于激光可以在床上快速移动,而投影仪可以一次固化整个材料层,因此通常比熔融沉积建模(FDM)更快。
增值税光聚合打印也不是很快。它还生产出更坚固,更美观的成品。由于激光比机械喷嘴要精确得多,因此这些机器可以进行更高清晰度的打印。树脂印刷品的固化过程使它们具有更均匀的光洁度,从而获得更坚固的结构。
希望利用这些好处的济南3D打印爱好者应该意识到使用光敏聚合物树脂的风险。几项实验发现了与树脂印刷安全有关的潜在麻烦问题。
一项2019年的研究对材料挤压以及大桶光聚合,材料喷射和粘合剂喷射进行了研究,发现所有青岛3D打印方法都会向环境中释放潜在有害的污染物。桶式光聚合反应可将甲醛等挥发性有机化合物(VOC)释放到空气中,尽管其体积相对较小。精益生产方法,像这样被诬陷为产生更少的废物,所以这些有害气体排放是不幸的。
研究人员使用多种方法制作了印刷品以得出这些结论,并对空气和成品中的有害污染物进行了测试。他们使用专门的实验室设备分析了VOC,羰基化合物,空气中的颗粒和粉尘。他们还测量了实验之前的测试环境的室内空气质量,以此作为对照。
该研究发现,尽管热塑性挤出产生的排放量最多,但粘合剂喷射和材料喷射产生的VOC含量要高于大桶光聚合,尽管后者也依赖于光聚合物。尽管所有这些排放并没有实质性影响室内空气质量,但是足够的暴露可能会伤害到某人。作者还指出,“发现对制成品进行化学处理也是一种严重的挥发性有机化合物来源。”
由于该实验测试了多种打印方法,因此它是衡量打印技术相对安全性的合理结论。不过,该研究并未引用来自传统制造方法的类似数据。这可能会使研究结果有些误导,如果研究人员指出存在任何重大风险,这将是一个更大的问题,但事实并非如此。
2020年的一项类似研究测试了四种不同的青岛3D打服务印(包括两种基于树脂的技术)的排放。研究人员使用了材料挤出,喷射,粉末床熔融和大桶光聚合的方法,测量了空气中的挥发性有机化合物,纳米级和微米级颗粒以及无机气体的前后含量。然后,他们将印刷后的水平与职业接触限值进行了比较。
测试发现,对于所有四种方法,这些污染物的浓度都远远低于安全限值。与树脂印刷方法相比,材料挤压实际上产生的亚微米颗粒更多,但这些排放不会带来适当通风的风险。这项研究肯定了树脂产生的空气传播排放通常是安全的,但这不是唯一的问题。
最近的另一项研究得出了一些可能更令人不安的发现。研究发现,牙科应用中流行的两种树脂DSG和DLT都将有害化合物浸出到周围环境中。发生这种情况时,它会毒害小鼠的生殖细胞。
这项研究中的研究人员打算观察印刷树脂是否可以培养生殖细胞。他们研究了DSG和DLT托盘中的小鼠卵母细胞。两个托盘中的细胞的染色体均出现异常,表明存在毒性。
这些结果表明,DSG和DLT可以在体外环境中使小鼠细胞中毒。小鼠中类似的发育通常也发生在人类中,但是要确保确实需要更多的测试。如果没有进一步的实验,这种情况是否会在自然的体内发生还不确定。
这些研究表明了大桶光聚合的一些风险,但没有声称也不表明它是完全不安全的。尽管这些健康风险可能很严重,需要进一步研究,但大多数情况是可以避免的。认真处理将防止很多(如果不是全部)这些不利影响。
像许多制造材料一样,树脂随附材料安全数据表(MSDS)。这些文件列出了潜在的风险以及如何正确处理材料。用户在使用任何树脂或打印机之前,应先参考这些内容。
由于树脂印刷机往往比其他印刷方法排放更多的VOC,因此需要通风。用户仅应在通风良好的地方进行打印,甚至可能使用呼吸器或口罩以避免吸入任何排放物。同样,用户应始终戴手套以防止树脂附着在皮肤上。
考虑到潜在的癌症和生殖问题风险,人们绝对不应该摄入树脂。即使是固化的树脂也可能会将毒素浸入环境中,因此消费者应注意避免将印刷物品放入口中。
如果人们采取了适当的预防措施,则不应避免树脂印刷。研究表明,这些材料带有风险,但大多数是可以预防的。尽管如此,用户必须意识到这些潜在危险,以便他们能够负责任地采取行动。
由于最近的研究暗示了以前未知的健康风险,因此用户应谨慎使用树脂。更多研究可能会发现其他潜在危害。在此之前,可以肯定地说,在适当谨慎的情况下,树脂并不是天生的危险。