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3D列印在製造過程中注意事項須知

釋出時間╃·₪:2021-09-07      點選次數╃·₪:1541
   3D列印在製造過程中對人們的衝擊感往往會讓使用者忽視了相關的安全隱患↟│₪│◕。然而事實上✘↟·↟☁,沒有一種型別的3D印表機能夠完全保證不會出現操作隱患↟│₪│◕。讓我們來看看3D印表機的主要危險類別↟│₪│◕。
  1.燒傷
  安全風險╃·₪:大多數3D印表機的工作溫度非常高✘↟·↟☁,例如在最常見的FF系統中✘↟·↟☁,熱端溫度可以達到300℃✘↟·↟☁,而金屬3D印表機的溫度只會更高↟│₪│◕。在沒有充分冷卻的情況下接觸熱端很大可能會有被燙傷的風險↟│₪│◕。雖然許多FFF印表機已經配置了高溫提醒功能✘↟·↟☁,但是仍有大部分廉價機型仍然存在這一風險↟│₪│◕。另外✘↟·↟☁,除了熱端以外✘↟·↟☁,熱床和列印件的溫度狀況也值得注意↟│₪│◕。
  處理方法╃·₪:
  將3D印表機放在孩童和無關人員不易接近的區域.
  處理3D印表機時請戴上手套.
  使用外殼或各種屏障進行保護.
 
  2.夾傷或割傷
  安全風險╃·₪:3D印表機本質上是機械裝置↟│₪│◕。他們的運動系統包括步進電機☁╃•▩↟、履帶和滑輪↟│₪│◕。當這些裝置執行時✘↟·↟☁,所有的運動都會增加使用者被3D印表機夾傷的風險↟│₪│◕。印表機會無意識地遵循軟體給出的關於移動位置和移動速度的程式碼↟│₪│◕。雖然有些機器配置了閉環系統✘↟·↟☁,能夠檢測碰撞並以適當方式做出反應↟│₪│◕。然而✘↟·↟☁,大多數3D印表機仍然使用開環系統來建立運動方向✘↟·↟☁,並且許多桌面3D印表機使用開放式龍門結構✘↟·↟☁,因此在機器執行時將手指伸入非常容易被夾傷↟│₪│◕。
  另外✘↟·↟☁,使用類似於FFF系統的3D印表機還需要使用刮刀將模型從熱床上剷下來✘↟·↟☁,這就伴隨著因用力過猛被刮刀割傷的風險↟│₪│◕。刮刀邊緣的鋒利✘↟·↟☁,和刀片上的汙染物會導致傷口感染✘↟·↟☁,因此不可掉以輕心↟│₪│◕。此外✘↟·↟☁,從列印件中拆除支撐也會有被割傷的風險↟│₪│◕。
  處理方法╃·₪:
  有財力的可以購買具有碰撞檢測模式的3D印表機✘↟·↟☁,以及優質可拆卸柔性熱床.
  戴上防劃傷手套或其他防護裝備.
  使用外殼或各種屏障進行保護.
  確定印表機處於安全狀態時再進行接觸.
  拆除支撐結構時減緩動作幅度✘↟·↟☁,或使用水溶性材料以及儘量減少支撐結構.
 
  3.火災
  安全風險╃·₪:雖然這種狀況發生機率不大✘↟·↟☁,但3D印表機著火的案例確實存在↟│₪│◕。在某些情況下✘↟·↟☁,3D印表機的熱量會引起火災✘↟·↟☁,但也有其他異常情況✘↟·↟☁,例如易燃材料掉入開放式龍門機器中✘↟·↟☁,或者韌體故障不斷加熱熱端直到熔化並著火↟│₪│◕。
  現在市面上的許多產品對這些問題都有保護措施✘↟·↟☁,例如在發生故障時自動關機↟│₪│◕。其中一種保護措施稱為熱失控✘↟·↟☁,旨在防止印表機著火↟│₪│◕。當印表機溫度讀數和加熱器斷開連線時✘↟·↟☁,可能會達到危險溫度✘↟·↟☁,成為火災隱患↟│₪│◕。熱失控透過跟蹤熱端溫度並及時關閉印表機來防止這種情況發生↟│₪│◕。
  處理方法╃·₪:
  讓機器時刻處在監控之下✘↟·↟☁,安裝煙霧探測器並在附近放置滅火器.
  確保3D印表機啟用了熱失控保護.
  將3D印表機遠離窗簾等易燃材料✘↟·↟☁,儘量放在金屬表面上.
  如果沒有經驗✘↟·↟☁,儘量避免使用自組裝3D印表機套件.
 
  4.奈米粒子或者有害煙霧
  安全風險╃·₪:奈米粒子是指在操作過程中散發的極微小3D列印材料粒子↟│₪│◕。例如FFF印表機✘↟·↟☁,線材在擠出過程中被加熱✘↟·↟☁,這種熱量往往會將一小部分材料釋放到大氣中↟│₪│◕。這些顆粒尺寸非常小✘↟·↟☁,能夠在空氣中傳播✘↟·↟☁,並被吸入並滯留在人的肺部↟│₪│◕。但是這種危險程度差別很大✘↟·↟☁,取決於使用熱量和材料↟│₪│◕。通常✘↟·↟☁,較高熱量往往會釋放更多的奈米顆粒↟│₪│◕。還有一些材料在給定的溫度下會比其他材料散發出更多的奈米顆粒✘↟·↟☁,例如ABS↟│₪│◕。
  同樣✘↟·↟☁,因為加熱散發出來的還有揮發性有機化合物✘↟·↟☁,與空氣中的水滴結合會形成有害煙霧↟│₪│◕。有報告宣告長期暴露在煙霧之下會對呼吸系統造成傷害↟│₪│◕。
  處理方法╃·₪:
  使用保護罩封閉裝置✘↟·↟☁,或者用空氣過濾器來清除奈米顆粒.
  確保工作區域有良好通風.
  使用相對安全的材料✘↟·↟☁,例如PLA和PETG✘↟·↟☁,並儘量避免在不通風的地方使用ABS和尼龍.
  可以使用活性炭在吸附ABS材料散發的有害氣體✘↟·↟☁,例如苯乙烯.
 
  5.材料毒性
  安全風險╃·₪:幾乎所有3D印表機樹脂都有一定程度的毒性✘↟·↟☁,因此製造商建議在處理樹脂3D印表機及材料時使用丁腈手套↟│₪│◕。偶爾有樹脂接觸皮膚不會有太大影響✘↟·↟☁,洗去即可↟│₪│◕。但是✘↟·↟☁,如果長期接觸可能會對身體的免疫系統造成傷害↟│₪│◕。
  處理方法╃·₪:
  處理樹脂3D印表機和列印件時✘↟·↟☁,始終戴上丁腈手套.
  在使用樹脂印表機以及後處理過程時✘↟·↟☁,開發“乾淨”的工作流程✘↟·↟☁,大程度減少接觸.
 
  6.爆炸
  安全風險╃·₪:理論上說✘↟·↟☁,3D印表機爆炸的機率非常低✘↟·↟☁,但一些3D列印材料如果處理不當確實會引發爆炸↟│₪│◕。以工業3D印表機使用的細粉為例✘↟·↟☁,活性金屬粉末就具有爆炸性↟│₪│◕。例如✘↟·↟☁,鈦這種流行的3D列印金屬材料✘↟·↟☁,如果粉末充分加熱就會爆炸✘↟·↟☁,這種粉末處理不當導致的爆炸還會引發結構火災↟│₪│◕。
  處理方法╃·₪:
  在處理金屬粉末時絕對遵循安全工作流程.
  使用惰性保護氣體✘↟·↟☁,改變製造過程時的氣體氛圍.
  選用帶有保護裝置的金屬3D印表機.
 
  7.觸電☁╃•▩↟、漏電等電器安全隱患
  安全風險╃·₪:3D印表機畢竟是電器✘↟·↟☁,那麼✘↟·↟☁,電器安全就是一個不容忽視的問題↟│₪│◕。電源電壓或者機械靜電有時會從3D印表機溢位到整個金屬框架↟│₪│◕。前者發生的原因可能是╃·₪:接地連線錯誤✘↟·↟☁,電源中的濾波電容器出現故障✘↟·↟☁,無法將電壓轉儲到地面;或者電源線丟失並與3D印表機框架接觸↟│₪│◕。另外✘↟·↟☁,部分3D列印機制造商使用電源電壓床加熱器來縮短加熱時間↟│₪│◕。這縮短了加熱時間✘↟·↟☁,但由於電源線周圍潛在的電線✘↟·↟☁,並且電線隨著時間的推移會疲勞✘↟·↟☁,從而增加了風險↟│₪│◕。
  處理方法╃·₪:
  確保接地電源正常工作✘↟·↟☁,或使用額外“接地”方式減少機械靜電.
  組裝3D印表機套件或進行維修時✘↟·↟☁,諮詢相關專家或者技術人員.
  將2針插頭連線到3針插頭.
  保持環境溼度在20%-30%之間✘↟·↟☁,降低靜電.
  購買帶有封閉式電源(類似於膝上型電腦電源)的3D印表機✘↟·↟☁,並連線到普通直流電源插座.
 
  以上是大多數會發生的安全問題✘↟·↟☁,隨著3D印表機和相關技術的更新✘↟·↟☁,還會有各種安全隱患出現↟│₪│◕。因此✘↟·↟☁,不能因為3D列印看上去比傳統機械加工更安全一些就掉以輕心↟│₪│◕。
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