Health_and_safety_hazards_of_3D_printing
3D印刷の健康と安全の危険性に関する研究は新しく、最近の3D印刷装置の急増により開発中です。2017年に、欧州労働安全衛生機関は、3D印刷に関連するプロセスと材料、労働安全衛生に対するこの技術の潜在的な影響、および潜在的な危険を制御するための手段に関するディスカッションペーパーを公開しました。
コンテンツ
1 ハザード
1.1 排出量 1.2 他の
2 ハザードコントロール
3 健康規制
4 参考文献
ハザード編集
排出量
溶融フィラメントプリンターからの放出には、多数の超微粒子と揮発性有機化合物（VOC）が含まれる可能性が 放出による毒性は、放出される粒子のサイズ、化学的性質、および量の違いにより、発生源の材料によって異なります。 VOCへの過度の曝露は、目、鼻、喉の刺激、頭痛、協調の喪失、および吐き気を引き起こす可能性があり、溶融フィラメントプリンターの化学物質放出の一部も喘息に関連しています。 動物実験に基づいて、カーボンナノチューブと溶融フィラメント印刷で使用されることがあるカーボンナノファイバーは、ナノ粒子サイズの場合、炎症、肉芽腫、肺線維症などの肺への影響を引き起こす可能性が国立労働安全衛生研究所（NIOSH）の研究によると、溶融フィラメントからの粒子放出は、印刷開始後数分でピークに達し、印刷終了後100分でベースラインレベルに戻りました。労働者はまた、不注意に靴、衣服、および体に乗って職場の外に材料を輸送する可能性があり、それは他の一般の人々に危険をもたらす可能性が
アディティブマニュファクチャリング用のレーザー 焼結およびレーザービーム溶融システムは、最近より重要になっています。労働安全衛生研究所（IFA）は、ドイツの社会事故保険機関とともに、合金鋼とニッケル、アルミニウム、チタンベースの合金を使用したレーザー溶着溶接およびレーザービーム溶融中の有害物質への吸入暴露に関する測定プログラムを実施しました。クロムを含む材料が処理されたプロセス中に、職場の空気中にクロム（VI）化合物は検出されず、他の金属粉末を使用したプロセス中に評価基準が遵守されました。この理由の1つは、必要な製品品質を達成するために、通常、機械はカプセル化またはダスト抽出で操作されるためです。粉末または粉末部品の取り扱いを含むプロセスの前後の多くの作業ステップは手動または半自動で実行されるため、吸入暴露の程度に大きな影響があり、測定値は大きく異なります。したがって、これらのプロセスに合わせた測定値を導き出すことは困難です。
カーボンナノ粒子の放出と粉末金属を使用するプロセスは非常に可燃性であり、粉塵爆発のリスクを高めます。溶融フィラメント印刷に使用される金属粉末に関連する爆発により、少なくとも1件の重傷が認められました。
他の
その他の危険には、ランプやプリントヘッドブロックなどの高温面からの火傷、レーザーまたは紫外線への暴露、感電、可動部品の衝突による機械的損傷、および騒音や人間工学的危険が含まれます。 その他の懸念事項には、ガスおよび材料への暴露、特にナノマテリアル、マテリアルハンドリング、静電気、可動部品、および圧力が含まれます。
印刷後に部品を仕上げるために行われる後処理活動からも、健康と安全に対する危険が存在します。これらの後処理アクティビティには、化学浴、サンディング、研磨、または表面仕上げを改善するための蒸気暴露、および印刷された形状を変更するための穴あけ、フライス盤、旋削などの一般的なサブトラクティブ製造技術が含まれます。印刷された部分から材料を取り除く技術は、呼吸器や保護メガネなどの適切な個人用保護具を使用しないと、吸入したり、目の怪我を引き起こしたりする可能性のある粒子を生成する可能性が苛性浴は、より複雑な形状を印刷できるようにする一部の3Dプリンターで使用されるサポート材料を溶解するためによく使用されます。これらのバスには、露出した皮膚への損傷を防ぐための個人用保護具が必要です。
3Dイメージングは材料を融合させてアイテムを作成するため、3Dイメージングを使用して作成された一部のデバイスでは層が分離するリスクがたとえば、2013年1月、米国の医療機器会社であるDePuyは、膝と股関節の置換システムをリコールしました。デバイスは金属の層でできていて、削りくずが緩んでいて、患者に害を及ぼす可能性がありました。
ハザードコントロール
エンジニアリング制御の例である、メーカー提供のプラスチックカバーとドアが取り付けられた3Dプリンター
危険管理には、メーカー提供のカバーと完全なエンクロージャーの使用、適切な換気の使用、作業者をプリンターから遠ざけること、呼吸器を使用すること、詰まった場合はプリンターの電源を切ること、および排出量の少ないプリンターとフィラメントを使用することが含まれます。個人用保護具は、承認された排出物保護と組み合わせてさらに保護を追加するためにのみ使用することを推奨する、最も望ましくない制御方法であることがわかっています。
健康規制
3Dプリンターの排出量に固有の職業暴露限界は存在しませんが、カーボンナノファイバーやカーボンナノチューブなど、3D印刷で使用される特定の原材料は、ナノ粒子サイズで職業暴露限界を確立しています。
2018年3月の時点で、米国政府は限られた数の化合物に対してのみ3Dプリンターの排出基準を設定しています。さらに、いくつかの確立された標準は、プリンタが使用される可能性が高い家庭やその他の環境ではなく、工場の状態に対応しています。
参考文献
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