¿Son tóxicos los vapores de los filamentos de las impresoras 3D? PLA, ABS y consejos de seguridad

No hay duda sobre la excelencia de lo que las impresoras 3D han traído al mundo, pero un pensamiento crucial viene a la mente cuando se cuestiona el peligro que imponen estas máquinas. Este artículo se concentra en reconocer si los filamentos utilizados para la impresión 3D son tóxicos para la salud o no.

Los humos de los filamentos de impresoras 3D son tóxicos cuando se derriten a temperaturas muy altas, por lo que cuanto más baja es la temperatura, generalmente menos tóxico es un filamento de impresora 3D. El PLA es conocido como el filamento menos tóxico, mientras que el nailon es uno de los filamentos más tóxicos que existen. Puede reducir la toxicidad con un recinto y un purificador de aire.

Para ponerlo en términos sencillos, la impresión 3D es un procedimiento que implica descomposición térmica. Esto significa que cuando el filamento de impresión se derrite a una temperatura excesiva, seguramente emitirá humos tóxicos y liberará compuestos volátiles.

Por lo tanto, estos subproductos plantean un problema de salud para los usuarios. Sin embargo, la intensidad con la que pueden resultar dañinos varía debido a una serie de razones que se discutirán más adelante en este artículo.

¿Cómo puede el filamento de la impresora 3D estropear nuestra salud?

La velocidad a la que los termoplásticos comienzan a emitir partículas peligrosas es directamente proporcional a la temperatura. Una temperatura más alta significa que se emite una mayor cantidad de estas partículas amenazantes y que existe un mayor riesgo.

Lado a lado, se debe señalar que la toxicidad real puede variar de un filamento a otro. Algunos son más nocivos, mientras que otros son menos.

Según un estudio realizado por ACS Publications, algunos filamentos liberan estireno, que se supone que es cancerígeno. El estireno está sujeto a causar inconsciencia, cefalea y cansancio.

Además, los vapores tóxicos liberados por el plástico derretido a menudo tienden a atacar el sistema respiratorio y poseen la capacidad de causar daño directo a los pulmones. Además, también existe el riesgo de enfermedades cardiovasculares a medida que las toxinas ingresan al torrente sanguíneo.

Inhalar las partículas que desprenden los termoplásticos agrava aún más la posibilidad de asma.

Para analizar el asunto de cerca, debemos comprender cuál es precisamente el peligro y en qué forma. No solo esto, sino también información general sobre los filamentos de impresión más populares y sus problemas de seguridad.

La toxicidad explicada

Comprender mejor el concepto de por qué los termoplásticos pueden ser fatales para la vida humana ayudará a descifrar todo el fenómeno.

Básicamente, una impresora 3D funciona de maravilla imprimiendo capa sobre capa, pero al hacerlo, contamina el aire. Cómo lo hace, es primordial para que nos centremos.

Cuando los termoplásticos se funden a altas temperaturas, comienzan a emitir partículas que pueden tener consecuencias negativas en la calidad del aire interior y, por lo tanto, provocar la contaminación del aire.

Identificando esta forma de contaminación, se ha revelado que hay dos tipos principales de partículas que se generan durante la impresión:

  • Partículas ultrafinas (UFP)
  • Compuestos orgánicos volátiles (COV)

Las partículas ultrafinas tienen un diámetro de hasta 0,1 µm. Estos pueden ingresar al cuerpo con facilidad y dirigirse específicamente a las células pulmonares. También hay una serie de otros riesgos para la salud relacionados con la intrusión de UFP en el cuerpo humano, como diversos trastornos cardiovasculares y asma.

Los compuestos orgánicos volátiles como el estireno y el benceno también ponen en riesgo a los usuarios de impresoras 3D ya que tienen una conexión con el cáncer. La Administración de Protección Ambiental (EPA) también clasifica los COV como agentes de toxicidad.

La investigación realizada por el Instituto de Tecnología de Georgia en colaboración con el Instituto de Ciencias Weizmann en Israel tomó medidas para demostrar sin lugar a dudas el impacto negativo de la emisión de partículas de las impresoras 3D.

Para ello, realizaron la concentración de partículas provenientes de impresoras 3D para que entraran en contacto con células respiratorias humanas y células del sistema inmunológico de rata. Descubrieron que las partículas provocaban una respuesta tóxica e influían en la potencialidad de la célula.

Hablando de los filamentos en específico, los investigadores tomaron PLA y ABS; dos de los filamentos de impresión 3D más comunes que existen. Informaron que ABS resultó ser más fatal que PLA.

La razón de esto se debe al hecho de que se producen más emisiones a medida que aumenta la temperatura para que los filamentos se derritan. Dado que el ABS es un material de impresión que requiere una gran cantidad de grados para fundirse, es probable que emita más humos que el PLA, que se funde a una temperatura más baja.

Dicho esto, es bastante sorprendente que muchas personas no se den cuenta de los riesgos para la salud asociados con la impresión 3D.

Muchos usuarios informaron dolores de cabeza, mareos y fatiga después de pasar un tiempo con sus impresoras, solo para descubrir más tarde, en una investigación, que la principal causa de su mala salud era la exposición constante.

Cinco filamentos más comunes y toxicidad

Para dilucidar el tema adicionalmente, analizaremos y discutiremos los 5 filamentos de impresión más utilizados, su composición y si significan algún peligro.

1. PLA

El PLA (ácido poliláctico) es un filamento termoplástico único que se deriva de recursos naturales como la caña de azúcar y el almidón de maíz. Al ser biodegradable, el PLA es la opción ideal para los entusiastas y expertos de la impresión.

Como el PLA es el tipo de filamento que se funde a una temperatura más baja, alrededor de 190-220 °C, es menos propenso a deformarse y es menos resistente al calor.

Aunque respirar los vapores de cualquier plástico no puede ser bueno para nadie, en comparación con el infame ABS, el PLA se destaca en términos de emisión de gases tóxicos. Esto se debe principalmente a que no requiere condiciones intensas para extruirse en la cama de impresión.

Tras la descomposición térmica, se descompone en ácido láctico, que generalmente es inofensivo.

El PLA se ha considerado respetuoso con el medio ambiente, aunque puede ser más frágil que el ABS y también menos tolerable al calor. Esto significa que un día caluroso de verano con condiciones elevadas podría hacer que los objetos impresos se deformen y pierdan la forma.

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2 ABS

ABS significa acrilonitrilo butadieno estireno. Es uno de los filamentos de impresión más comunes que se utilizan para formar objetos necesarios para poder tolerar altas temperaturas. Aunque se denomina plástico no biodegradable, el filamento ABS es dúctil y resistente al calor.

Sin embargo, el ABS, con su uso común a lo largo de los años, ha comenzado a despertar sospechas en contra de sus medidas de seguridad.

Dado que el ABS se derrite a temperaturas muy altas, particularmente entre 210 y 250 °C, comienza a emitir vapores que, según se ha informado, causan molestias a los usuarios.

No solo es una molestia leve, la exposición prolongada puede causar irritación en los ojos, problemas respiratorios, dolores de cabeza e incluso fatiga.

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3. Nailon (Poliamida)

El nylon es un termoplástico ampliamente conocido en la industria de la impresión por su excelente durabilidad y flexibilidad. Requiere calentamiento entre 220°C y 250°C para alcanzar un rendimiento óptimo.

Se requiere una cama de impresión calentada para filamentos a base de nailon para garantizar una buena adhesión y pocas posibilidades de deformación.

A pesar de que el nailon es mucho más resistente que el ABS o el PLA, una cámara de impresión cerrada es muy necesaria para minimizar los riesgos para la salud. Se sospecha que el nailon emite un VOC llamado caprolactama que es tóxico para la inhalación y puede causar daños graves al sistema respiratorio.

Por lo tanto, trabajar constantemente en un entorno donde el filamento está basado en nailon seguramente será alarmante y se recomienda precaución.

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4. Policarbonato

Podría decirse que el policarbonato (PC) es uno de los materiales de impresión más fuertes disponibles en el mercado. Lo que PLA o ABS no tienen para ofrecer, el policarbonato realmente lo proporciona.

Poseen propiedades físicas fenomenales y están en primera línea en la fabricación de objetos de alta resistencia como vidrio a prueba de balas y materiales de construcción.

El policarbonato tiene la capacidad de doblarse en cualquier forma sin agrietarse ni romperse. Además, son extremadamente resistentes a las altas temperaturas.

Sin embargo, tener tolerancia a altas temperaturas también significa que tienen mayores posibilidades de deformarse. Por lo tanto, una carcasa sobre la impresora y una plataforma precalentada son imprescindibles cuando se imprime con una PC.

Hablando de cuestiones de seguridad, el policarbonato también emite una cantidad considerable de partículas que podrían afectar la salud de una persona. Los usuarios han informado que mirar el objeto que se está imprimiendo con la PC durante demasiado tiempo comienza a picar los ojos.

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5. PETG

El tereftalato de polietileno revisado con glicolización ha dado lugar al PETG, un filamento en auge que está ganando popularidad simplemente por sus propiedades no contaminantes y sus altas capacidades.

PETG cuenta con un acabado brillante y suave para los objetos, lo que lo hace muy conveniente y una excelente alternativa al PLA y ABS.

Además, muchos usuarios de PETG han proporcionado comentarios positivos de que han experimentado poca o ninguna deformación y que el filamento también facilita la adherencia a la plataforma de impresión.

Esto lo convierte en un gran competidor en el mercado, ya que también es resistente al agua y se usa comúnmente en la fabricación de botellas de agua de plástico.

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Consejos sobre cómo reducir la exposición a la toxicidad del filamento

Tan pronto como las personas se enteren de la toxicidad de algunos de los filamentos más utilizados, todos se harán la misma pregunta: «¿Qué hago ahora?» Afortunadamente, las precauciones no son exactamente ciencia espacial.

Ventilación adecuada

La mayoría de las impresoras vienen con filtros de carbón altamente especializados de antemano para minimizar la emisión de humos. Independientemente de eso, depende totalmente de nosotros evaluar y establecer las condiciones de impresión correctas.

Siempre se recomienda imprimir en un lugar donde haya un buen sistema de ventilación instalado, o en algún lugar al aire libre. Esto ayuda a filtrar el aire y expulsar los humos.

Limitar la exposición

Es una buena idea asegurarse de que su impresora 3D esté en un área a la que las personas no estén expuestas constantemente. Más bien, un área o habitación designada a la que las personas no tienen que acceder para llegar al área deseada.

El objetivo aquí es limitar la exposición a las partículas y las emisiones nocivas que provienen de su impresora 3D.

Los pros y los contras

el hacer

  • Configuración de su impresora 3D en un garaje
  • Uso de un filamento de impresora no tóxico
  • Mantener la conciencia general de la amenaza que representan algunos termoplásticos
  • Reemplazar el filtro a base de carbón de su impresora de manera constante, si corresponde

los no hacer

  • Configurar su impresora 3D en su dormitorio o sala de estar con poca ventilación
  • No investigar a fondo sobre el filamento que utilizas
  • Dejar que su impresora funcione durante la noche en el mismo lugar donde duerme