Recientemente ha habido mucha cautela en el aire sobre el uso de impresoras 3D y sus efectos adversos en el medio ambiente y en la salud de las personas que las usan.
Entonces, es importante tomar conciencia del tipo de impacto que tienen y preguntarnos: ¿la impresión 3D es venenosa? Mirando los diferentes filamentos termoplásticos para la impresión 3D, estudié eso,
El intenso calentamiento y la fusión de los diferentes filamentos de plástico utilizados para la impresión 3D orientada al consumidor, como el PLA y el ABS, liberan partículas finas en el aire que pueden resultar venenosas o tóxicas si alguien se expone a ellas durante mucho tiempo. Se ha estudiado que estas emisiones afectan negativamente a la salud respiratoria de las personas.
También es probable que se emita monóxido de carbono si no tiene cuidado con la configuración de la impresora 3D. Consulte nuestra publicación sobre ¿Cuánto monóxido de carbono emite la impresión 3D? ¡Esto es lo que debe hacer al respecto!
La impresión 3D llegó para quedarse x
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¿Por qué son venenosos los humos de las impresoras 3D?
La impresión 3D es un proceso de fabricación aditiva que requiere la fusión del filamento termoplástico (su materia prima) a altas temperaturas y desarrolla el CAD personalizado imprimiendo físicamente el diseño capa por capa.
Un filamento termoplástico es un tipo de material plástico que se vuelve flexible a altas temperaturas y que una impresora 3D puede utilizar para moldear y formar objetos. Dado que el filamento tiene que soportar temperaturas extremas, el plástico libera partículas dañinas en el aire.
Se ha descubierto que algunos de estos filamentos liberan partículas ultrafinas (UFP) y compuestos orgánicos volátiles (COV).
Las UFP son partículas diminutas que tienen un tamaño de alrededor de 1 a 100 nanómetros. Pueden entrar fácilmente y ser absorbidos por células u órganos vivos. Respirar grandes cantidades de estas nanopartículas puede causar daños a la salud de una persona.
Por otro lado, los COV son sustancias químicas naturales que, cuando se evaporan, simplemente pueden existir en la atmósfera circundante. Se dice que estos productos químicos irritan los ojos, la nariz y la garganta y, en casos graves, provocan lesiones en los órganos.
En un informe de 2022 publicado por el Health Effects Institute (HEI), algunos de los efectos sobre la salud de las UFP se declararon como: «cambios en la función pulmonar, inflamación de las vías respiratorias, respuestas alérgicas mejoradas… frecuencia cardíaca alterada… y aumento de los marcadores de inflamación cerebral».
Estudios recientes han demostrado que los filamentos de impresión 3D; El ABS y el PLA liberan UFP y VOC durante el proceso de impresión. Estos muestran efectos adversos para la salud, que han despertado la cautela dentro de la comunidad de impresión 3D.
¿Cómo afecta esto a nuestro medio ambiente? Consulte este artículo que aborda la pregunta «¿Es la impresión 3D respetuosa con el medio ambiente?» en detalles
Además, consulte nuestro artículo sobre ¿Es segura una casa impresa en 3D? Lo bueno, lo malo y lo que uno debe saber
Filamentos de impresoras 3D y sus efectos
Entre muchos, los dos materiales de filamentos 3D más utilizados son:
- Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS)
- Ácido poliláctico (PLA)
Ambos filamentos son ampliamente utilizados porque son fácilmente disponibles, económicos y compatibles con las impresoras FDM que son predominantemente empleadas por los consumidores en lugar de solo por los industriales.
Dado que el plástico ABS tiene un punto de fusión bajo, tiene una alta resistencia al impacto y es relativamente económico, se usa ampliamente para una gran cantidad de aplicaciones en la impresión 3D.
El PLA, por otro lado, es un material plástico biodegradable. Esto significa que cualquier objeto hecho de plástico PLA se descompondrá naturalmente con el tiempo cuando se exponga al medio ambiente, por lo que a veces es mejor que el ABS debido a esta característica ecológica.
Lo que la mayoría de los consumidores pueden no saber es la naturaleza venenosa de estos filamentos. El ABS y el PLA no son dañinos cuando están sólidos, pero cuando se alteran a su estado líquido o de vapor, pueden inhalarse o absorberse en la piel y causar dolores de cabeza, náuseas o irritación en los ojos.
Cuando estos termoplásticos se derriten, emiten nanopartículas lo suficientemente pequeñas como para ser absorbidas por la piel, lo que puede ser tóxico para los humanos. Se ha investigado que estas partículas en los humos afectan negativamente la función pulmonar en humanos y animales.
Bajo una exposición prolongada, un creador que usa filamento ABS puede estar expuesto a la forma descompuesta del filamento: butadieno, acrilonitrilo y estireno, que contienen algún nivel de carcinógenos. Sin embargo, «en condiciones de procesamiento normales, este producto no contiene productos químicos tóxicos», como dice Solidoodle Wiki.
Consejos generales de seguridad para la impresión 3D
Con la impresión 3D cada vez más común, muchas personas emplean la técnica en sus hogares, oficinas, aulas, laboratorios, tiendas, etc., sin saber mucho sobre los peligros que conlleva.
En general, se advierte que no toque la boquilla de la impresora, ya que puede calentarse mucho por el plástico fundido y puede causar quemaduras en la piel.
Las piezas mecánicas en movimiento durante el proceso de impresión también pueden ser peligrosas, por lo que se debe tener precaución de no tocarlas ni interferir para no cortarse con las piezas afiladas ni recibir descargas eléctricas debido al alto voltaje que circula por los cables.
Además, es importante leer y revisar las Hojas de datos de seguridad (SDS) para obtener información sobre el filamento particular que desea usar y seguir el manual de instrucciones que viene con, antes de usar cualquier cosa en su impresora 3D.
Por último, los humos de las impresoras 3D son otro gran peligro que viene con el proceso de fabricación, y uno debe ser consciente del problema para saber cómo tratarlo.
Otros filamentos para impresoras 3D
Además de los dos filamentos principales, es importante observar otros tres filamentos de impresión 3D para saber si son venenosos o no.
Éstos incluyen:
- Nylon
- Alcohol polivinílico (PVA)
- Tereftalato de polietileno (PET) o PETG
El filamento de nailon es otra opción popular para la impresión 3D sobre todo por su mayor durabilidad y resistencia al impacto que los filamentos ABS y PLA. La impresión de nailon se utiliza en objetos domésticos como utensilios y recipientes, en viviendas como paredes delgadas, en piezas de máquinas como engranajes y ruedas dentadas, etc.
Sin embargo, el nailon no es una excepción a la liberación de humos venenosos a altas temperaturas y tiene subproductos tóxicos cuando se usa con otros materiales, como se investigó en un estudio realizado por el Instituto de Tecnología de Illinois y la Universidad de Texas en Austin, pero produce nanopartículas menos tóxicas que el ABS. y PLA.
El PVA es más un filamento industrial. Se utiliza principalmente para el soporte estructural del objeto impreso en 3D junto con otros filamentos. El PVA no huele, no produce humos tóxicos y es biodegradable, lo que lo hace igualmente inofensivo para humanos, animales y el medio ambiente.
El filamento PET, o su forma revisada PETG (tereftalato de polietileno modificado con glicol) que es resistente a la hidrólisis, también está ganando popularidad en el mundo de la impresión 3D. Se utiliza principalmente en botellas de agua de plástico y se considera «seguro para los alimentos».
Se cree que PETG es el «filamento de impresión 3D más seguro» en la actualidad, ya que los vapores emitidos durante el proceso de fabricación no son tóxicos, no irritan y no tienen olor.
¿Cuál podría ser la solución?
Una carcasa de impresora 3D personalizada
Ahora que nos hemos dado cuenta de las cualidades venenosas de los pocos filamentos de impresión 3D discutidos aquí, ¿cómo debemos superar este problema venenoso?
Los expertos sugieren en primer lugar que la habitación en la que imprimas en 3D debe estar bien ventilada y tener una buena circulación de aire para que la atmósfera del área no se inunde con todas las emisiones tóxicas.
De esta forma, los gases tóxicos que se liberan durante el proceso de impresión no se concentrarán lo suficiente en el espacio de trabajo cerrado como para que experimente una exposición prolongada a ellos. Por lo tanto, no coloque su impresora 3D en una pequeña habitación sin ventanas.
Además, es posible que desee abandonar la habitación por completo mientras su máquina imprime en 3D. No estar en el mismo espacio que los subproductos venenosos que se liberan significa que tiene menos posibilidades de estar expuesto a ellos y verse afectado por ellos.
Esencialmente, algunas personas construyen recintos de impresoras 3D con filtros para limitar la velocidad y controlar la propagación de las emisiones de partículas. Para que esto sea efectivo, el recinto debe estar perfectamente sellado y debe tener instalados filtros eficientes.
Además, puede parecer obvio, pero debes explorar y elegir un filamento que produzca la menor cantidad de partículas venenosas. PVA y PETG parecen ajustarse mejor a esta descripción para uso industrial. Mientras que Nylon es la mejor opción para uso personal o a pequeña escala sobre ABS y PLA.
Conclusión
La impresión 3D no es una técnica de fabricación inofensiva. Los peligros generales incluyen el calor, los peligros mecánicos y el alto voltaje de los que uno debe tener cuidado y seguir las instrucciones que vienen con una impresora 3D.
El proceso también produce algunos humos venenosos que pueden dañar la salud del operador. Los efectos pueden variar desde ser simplemente una causa de irritación en los ojos y la nariz hasta afectar la función pulmonar y el daño a los órganos.
Los UFP y los COV que se encuentran en las emisiones de filamentos de ABS y PLA, que surgen de ellos sometidos a temperaturas extremas, son el problema central de la condición venenosa de dichos humos.
Los filamentos ABS y PLA se utilizan ampliamente y son dos de los principales contribuyentes al estado venenoso de los humos durante el proceso de impresión. Los dolores de cabeza, el impacto negativo de las náuseas en la salud respiratoria son los efectos.
Otros filamentos incluyen nailon, PVA y PETG. El nailon, aunque produce humos y partículas tóxicas, es menos venenoso que el ABS y el PLA. Mientras que el PVA y el PETG se consideran los materiales menos venenosos debido a su composición orgánica e inodora.
Para evitar verse afectado por el ambiente venenoso creado por los filamentos durante la impresión, se recomienda tener una buena ventilación, no estar en la habitación durante la fabricación, instalar carcasas y filtros para impresoras 3D y adoptar un filamento que tenga la menor cantidad de cualidades venenosas.
Consulte también nuestro escrito sobre ¿Por qué se inventó la impresión 3D? Historia, limitaciones y el futuro de la impresión 3D