Ist der 3D-Druck schädlich für die Gesundheit?
Da die additive Fertigung immer beliebter wird, stellen viele Forscher in Frage wie schädlich die flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) sind, die beim 3D-Druck von unseren Druckern ausgestoßen werden. Und das zu Recht. Da 3D-Drucker mittlerweile an vielen Orten eingesetzt werden, an denen Menschen viel Zeit verbringen, wie z. B. in Büros, ist es legitim, sich über die Risiken zu fragen, die 3D-Drucker für die Gesundheit der Benutzer darstellen. Aus diesem Grund wurde am 15. Dezember 2009 ein wissenschaftlicher Rat abgehalten, um die mit dem 3D-Druck und neu entstehenden Materialien verbundenen Risiken zu bewerten: Die Ergebnisse wurden auf der virtuellen Jahrestagung der Society for Risk Analysis vorgestellt.
Diese Art von Forschung ist nicht neu; bereits 2018 äußerten das Underwriters Laboratory (UL) und das Georgia Institute deutlich ihre Bedenken über den Einsatz von FDM 3D-Druckern. Diese Forschung zeigte, dass viele 3D-Drucker ultrafeine Partikel erzeugen, die die Größe von Nanopartikeln haben. Diese können von der Person, die mit dem Gerät in Berührung kommt, leicht eingeatmet werden und in ihr Lungensystem gelangen. Zu einem ähnlichen Ergebnis kam der wissenschaftliche Rat, der feststellte, dass Partikel, die beim 3D-Druck entstehen schädlich für die Lunge sind. Insbesondere führten die Forscher mehrere Tests an Zellkulturen der Atemwege durch, um das potenzielle Risiko für den Menschen abzuschätzen.
Viele 3D-Drucker verwenden Kunststofffilamente
Am meisten gefährdet sind Kinder
Wie Sie wahrscheinlich wissen, sind Polymere, Metalle und Keramiken die Materialien, die im Allgemeinen im additiven Fertigungsprozess verwendet werden. Thermoplaste sind zweifellos die am weitesten verbreiteten, die mit FDM-Maschinen kompatibel und relativ einfach zu handhaben sind. Bei diesem Prozess werden beim Erhitzen von Kunststoffen auf hohe Temperaturen chemische Partikel an die Umgebung abgegeben. Und je höher die Temperatur ist, desto höher ist die Emissionsrate. ABS benötigt diese sehr hohen Temperaturen mehr als alle anderen Filamente, um in den flüssigen Zustand überzugehen. Ein Prozess, der daher hohe Partikelemissionen verursacht. Der 3D-Druck in geschlossenen Räumen, wie z. B. in Klassenzimmern und Wohnungen, könnte daher schädlich sein.
Der wissenschaftliche Rat hat festgestellt, dass die Personen, die am empfindlichsten auf diese Emissionen reagieren, Kinder unter 9 Jahren sind. Partikel verursachen eine moderate Toxizität in menschlichen Lungenzellen und dieses Phänomen wird in Kindern verstärkt. Vorerst sind weitere Tests erforderlich, um das Verhalten von Filamenten aus verschiedenen Kunststoffen zu ermitteln. Rodney Weber ist Professor an der Georgia Tech’s School: „Wenn Filamenthersteller eine bestimmte Art von Filament herstellen, fügen sie vielleicht kleine Massenprozentsätze anderer Verbindungen hinzu, um bestimmte Eigenschaften zu erreichen, aber meistens legen sie nicht offen, was diese Zusatzstoffe sind.“ Von einem Filament zum anderen kann sich das Verhalten und damit die Rate der emittierten Nanopartikel daher ändern.
Der Prozess einer FDM-Maschine
Einige Tipps zur Begrenzung der Risiken
Um die Risiken zu minimieren, geben Experten bestimmte Empfehlungen, die zu beachten sind. Es ist wichtig, 3D-Drucker in gut belüfteten Bereichen zu verwenden und sich während des Betriebs von den Maschinen fernzuhalten. Schließlich sollten Sie die Verwendung von Materialien in Betracht ziehen, die als emissionsarm getestet und zertifiziert wurden. Sie können auch die Temperatur des Extruders etwas absenken.
Wer mehr über den 3D-Druck und dessen Risiko, sowie das Risiko neu entstehender Materialien erfahren möchte, kann HIER einen Bericht lesen.
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