Forskare har funnit att många 3D-skrivare genererar en rad partiklar av olika storlek, inklusive "ultrafina" partiklar, vilket kan utgöra ett hälsoproblem eftersom de är så pas små att de kan inhaleras och tränga djupt in i det mänskliga lungsystemet och påverkar andningsorganen.
"Dessa skrivare tenderar att producera partiklar som är mycket små, speciellt i början av utskriftsprocessen, och i en miljö utan bra ventilation, kan de avsevärt minska luftens kvalitet", sade ledforskaren Rodney Weber i ett uttalande.
Den tvååriga undersökningen för att undersöka effekterna av Desktop 3D-skrivare på inomhusluftkvalitet genomfördes av forskare vid UL Chemical Safety och Georgia Institute of Technology (Georgia Tech). Resultaten publicerades i två separata studier inom Aerosol Science and Technology.
Forskningen visade att mer än 200 olika flyktiga organiska föreningar, varav många är kända eller misstänkta irriterande och cancerframkallande, släpps också ut medan 3D-skrivare är i drift.
Flera faktorer, inklusive extruderingstemperatur, filamenttyp, filament- och skrivarmärke och filamentfärg, påverkar utsläppen men extruderingstemperatur, filamenttypen och filamentmärke visade sig ha störst effekt på utsläppsnivåerna. Det finns dock för närvarande liten information om marknadsplatsen som hjälper användarna att välja säkrare alternativ.
"Vi fann att en av de övergripande principerna är filamentets temperatur", sa Weber. "Om du använder ett filament som kräver en högre temperatur att smälta, såsom ABS-plast, producerar du mer partiklar än PLA-filament, som kräver lägre temperaturer."
"Efter vår serie studier - den mest omfattande hittills på 3D-skrivareutsläpp - rekommenderar vi ytterligare investeringar i vetenskaplig forskning och produktutveckling för att minimera utsläpp och ökad användarmedvetenhet så att säkerhetsåtgärder kan vidtas", säger Marilyn Black, vice president och senior teknisk rådgivare vid UL.
Resultaten kommer vid en tidpunkt då denna billiga, kompakta och användarvänliga framväxande teknik alltmer ökar i konsument-, kommersiella, medicinska och pedagogiska miljöer.
Eftersom användningen av 3D-skrivare i skolan har blivit populär bör särskild försiktighet vidtas för att minimera exponering av utsläpp till barn som är mest känsliga bland befolkningen för miljöpåverkan.
De potentiella riskerna kan minskas av:
Använd endast 3D-skrivare i välventilerade områden
Ställ in utskriftstemperaturen i nedre änden av det föreslagna temperaturområdet för materialet
Stå inte nära 3D-skrivaren i startfasen men helst inte under hela utskriftsprocessen
Använd maskiner och filament som har testats och verifierats för att få låga utsläpp.
Baserat på den vetenskapliga undersökningen som utförs med Georgia Tech och vidare samarbete med intressenter från tredje part har en konsensusstandard för UL / American National Standards Institute (ANSI) för testning och utvärdering av 3D-skrivareutsläpp utvecklats. UL / ANSI 2904 är nu i slutföringsfasen, och den slutliga standarden förväntas vara klar i december 2018.
Vill du läsa mer om vad forskarna kom fram till? här är två vetenskapliga forskningshandlingar, "Karaktärisering av partikelutsläpp från konsumentfusionerad deponeringsmodell 3D-skrivare" och "Undersökande av partikelutsläpp och aerosoldynamik från en konsumentfuserad deponeringsmodellerings 3D-skrivare med en normal moment-aerosolmodell" har publicerats i Aerosol Science and Technology . Två ytterligare papper ses för närvarande om toxiciteten hos 3D-skrivpartiklar och en mängd kemiska utsläpp.