3Dプリントのリスク:ユーザーが知るべき安全対策

3Dプリントは産業レベルでも家庭レベルでも日々普及が進み、多数の分野で多くのアプリケーション開発を促進している。メディアでは技術のメリットばかりが強調されるが、3Dプリントを始める際にはいくつかの注意点を考慮すべきだ。
すべてのユーザーは、3Dプリント中に発生し得るリスクを考慮しなければならない。主なリスク源で最も一般的なのは、材料溶融時に放出されるガス、および3Dプリンターの誤使用や電子部品の不良による火災の可能性の2点だ。
以下に主なリスク源と、重大な問題を回避するための予防策を詳述する:
放出されるガスと臭気
FDM/FFF方式3Dプリントで使用されるすべての材料はプラスチック、またはプラスチックを含む。ここでは最も一般的な3材料(PLA、ABS、HIPS)に焦点を当てる。
ABSとHIPSは3Dプリントで非常に普及した材料であり、組み合わせて使用されることも多い(HIPSをサポート材(D-リモネンで溶解)として、ABSをベース材料として使用)。これら2材料には欠点があり、溶融時に大気中の20倍量のスチレンが放出され、これらのガスを長期間吸入すると発がん性を持つ可能性がある。
PLAはどの3Dプリンターでもプリントしやすい材料であり、既存の3Dプリント材料の中で最も汎用性が高い。排出物については、ラクチドを放出するが、これはABSのような問題はなく、人体に影響を与えない。
また、産業用3DプリンターにはHEPAフィルターが搭載されており、高基準を満たす高効率空気フィルターだ。したがって、HEPAフィルター搭載の密閉型3Dプリンターを持たない場合、主な推奨事項はプリント場所を十分に換気することだ(ただし、オープン型3Dプリンターではドラフトにより恐ろしいウォーピングやクラッキングが発生するため注意が必要)。
したがって、家庭環境では、機械的特性を満たす限り、臭気を発しないフィラメントでプリントすることが推奨される。
火災の可能性

画像1:火災の可能性
まず、CEマーク(欧州適合認証)のない3Dプリンターはいかなる品質管理もパスしていないことを認識すべきだ。これは故障時に非常に危険になり得る。
電気
3Dプリンターを接続する電気ネットワークの特性が、機器に表示されている仕様(230Vac、50Hz)と完全に一致する必要がある。また、接続場所にも注意が必要だ。他の機器も接続されたタップから給電すると、ヒューズが切れたり、設置の保護装置が作動したりする可能性がある。したがって、接続前にラインの特性を確認すること。3Dプリンターを清掃する際は、常に電源コンセントからプラグを抜き、誤った接触を防ぐこと。
電子部品
高品質な電子部品および適切な断面積のケーブルの使用は、3Dプリンター自体の火災、ひいては周囲への延焼につながる過剰な温度上昇を防ぐ上で極めて重要だ。また、温度センサーがハウジングから外れ、ヒーティングカートリッジが最高温度まで上昇し、周囲の要素を溶かして火災を引き起こす可能性もある。
高温部品
慣性や不注意で、3Dプリンターがまだ熱い状態で手を中に入れてしまうことがあり、皮膚に重度の火傷を負わせる可能性がある。3Dプリンターの動作原理はポリマー溶融に基づくため、加熱要素が高温になることを忘れてはならない。
また、プリント完了後に3Dプリンターの電源を切ったりプラグを抜いたりしても、加熱要素が冷えているとは限らない。十分な時間が経過するまで触れてはならない。
可動部品
3軸および2エクストルーダーの移動には、高トルクのステッピングモーターが使用される。指や手を軸、スピンドル、ベルトの領域に入れると、挟み込み、打撲、傷害、およびモーターから放散される熱による火傷の原因となり得る。したがって、3Dプリンター内に手を入れる際は細心の注意を払い、厳密に必要な場合のみ、安全対策を講じた上で行うべきだ。
定着スプレー
ベース定着スプレー(3DLac、DimaFix、PrintaFix)を適用する際は3Dプリンターの外部で行うこと。これらは高引火性製品であり、高温や残留電流と接触すると発火する可能性がある。信じられないかもしれないが、誤った手順により家屋が全焼するなどの事例がすでに複数発生している。
私たちの特別な推奨事項は、常に(特に家庭環境で3Dプリンターを設置している場合)、これが「おもちゃ」ではなく、その動作にはリスクが伴うことを認識することだ。CEマーク取得済みで密閉筐体とHEPAフィルターを備え、可能であれば換気の良い場所に設置された3Dプリンターを使用するのが常に望ましい。
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