Apakah Cetak 3D Aman? Panduan Ahli Menghindari Emisi Beracun

Saat kita membeli printer 3D, kita memikirkan manfaat yang dapat diberikan: membuat bagian kita sendiri, mencetak figur koleksi, cadangan bagian untuk mekanisme yang rusak, dan lain-lain. Kita tidak memikirkan bahwa memiliki mesin yang melelehkan plastik di rumah kita dapat mempengaruhi kesehatan kita secara serius.

Hari ini kita dapat menemukan printer 3D di sekolah, rumah, dan bengkel, dan mereka tidak diwajibkan mematuhi langkah keamanan tertentu yang terkait dengan emisi yang mereka verursakan. Banyak orang, termasuk anak-anak, mungkin terpapar konsentrasi partikel kecil atau asap beracun yang tinggi.

Meskipun ABS dan HIPS menunjukkan tingkat toksisitas yang lebih tinggi dan biasanya mengandung dosis tinggi Bisphenol A dibandingkan filamen lainnya, langkah keamanan harus diimplementasikan terlepas dari termoplastik yang digunakan. Proses pencetakan 3D itu sendiri melepaskan asap beracun serta partikel ke udara, sehingga sangat penting untuk mengventilasi area secara teratur dan tidak tinggal bersama printer 3D yang sedang bekerja secara teratur.

Kes Utama tentang Dampak Cetak 3D terhadap Kesehatan

Meskipun printer FDM telah ada selama lebih dari satu dekade, banyak orang mengklaim bahwa pencetakan 3D mungkin berbahaya karena melepaskan partikel beracun yang menempel dalam paru-paru Anda. Paparan yang panjang terhadap partikel ini sedang dievaluasi oleh peneliti untuk menentukan tingkat bahaya yang kita hadapi saat mencetak, baik jangka pendek maupun panjang.

Selama beberapa bulan pertama wabah COVID-19, penjualan printer 3D tumbuh secara stabil sebagian berkat implementasi teknologi ini untuk memproduksi elemen perlindungan wajah atau respirator yang langka saat itu.

Banyak orang beralih dari memiliki satu menjadi memiliki beberapa printer 3D dalam satu ruangan, yang meningkatkan berbahaya emisi gas beracun serta partikel dalam ruangan tertutup. Tindakan kontainment sosial seperti karantina atau curfew juga membuat orang menghabiskan lebih banyak waktu di dalam rumah mereka, yang lebih meningkat paparan mereka terhadap emisi tersebut.

Menurut berbagai studi, nanopartikel yang disebut UFP (ultrafine particles), yang jauh lebih kecil dari asap rokok, dilepaskan selama pencetakan 3D. Partikel ini masuk melalui saluran pernapasan dan bertengkar di area terdalam paru-paru tempat mereka dapat menghasilkan inflamasi paru-paru.

Pada titik ini, harus diperjelas bahwa tidak semua termoplastik yang digunakan dalam pencetakan 3D memiliki tingkat toksisitas yang sama. Filamen terdiri dari polimer dengan karakteristik yang berbeda, yang terurai menjadi zat yang bisa lebih atau kurang berbahaya.

Saya meneliti tingkat toksisitas dan dampak pada kesehatan kita dari setiap termoplastik paling populer yang digunakan dalam pencetakan 3D, jadi mari kita singkat membahasnya!

ABS

ABS (acrylonitrile butadiene styrene) adalah plastik keras yang banyak digunakan di industri plastik karena biaya rendah dan properti yang baik. Karena terdiri dari akrilonitril, produk yang sangat beracun, penggunaannya harus dilakukan di bawah kontrol emisi yang ketat.

Selain itu, ia melepaskan bisfenol A, zat yang berpotensi karsinogenik dan dilarang di beberapa negara. Sayangnya, ketika digunakan dalam pencetakan 3D desktop, memerlukan lingkungan dengan sedikit ventilasi, karena arus udara dapat menyulitkan penggunaan atau menghasilkan masalah penyerutan atau retakan. Ini menjadikan ABS salah satu bahan paling berbahaya untuk dicetak.

Anda juga harus mengetahui apakah merek ABS Anda termasuk BPA (Bisfenol A), yang mungkin memiliki efek serius pada kesehatan kita.

Hindari mencetak dengan ABS secara teratur saat Anda berada di ruangan yang sama karena efek jangka panjang bisa serius.

PLA

PLA saat ini adalah bahan yang paling banyak digunakan dalam pencetakan 3D terutama karena kemudahannya. Karena berasal dari jagung dan dapat terbiodegradasi (dalam kondisi tertentu) banyak orang menganggapnya aman.

Namun, agen pewarna dan aditif yang digunakan produsen dapat membuatnya berbahaya. Ini juga melepaskan tingkat UFP (partikel ultrafine) yang tinggi. Sangat disarankan untuk menyegarkan udara ruangan setelah setiap cetak, untuk menurunkan konsentrasi UFP.

Nylon

Filamen nylon memiliki daya tahan dan resistensi panas yang hebat, jadi sering digunakan untuk mencetak bagian mekanis. Mereka juga melepaskan jumlah styrene yang tinggi, hidrokarbon yang terkait dengan risiko kanker dan penyakit lainnya.

Selain itu, Nylon dapat melepaskan partikel kaprolaktam, senyawa iritasi yang dikenal menyebabkan kerusakan parah pada sistem pernapasan. Karena membutuhkan tingkat suhu yang lebih tinggi daripada sebagian besar bahan cetak 3D, ia melepaskan jumlah UFP yang besar.

PETG

PETG terdiri dari plastik PET yang ditambahkan glikol. Stabilitas kimianya sangat tinggi, jadi tidak melepaskan bau tidak menyenangkan atau asap beracun.

Digunakan dalam pembuatan wadah untuk minuman. Namun, UFP juga dilepaskan saat mencetak dengan PETG. Ingatlah bahwa kurangnya bau tidak menyenangkan tidak berarti zat tersebut tidak beracun, seperti yang banyak orang pikirkan.

HIPS

Bahan ini, yang sering digunakan sebagai bahan pendukung dalam printer 3D multi-ekstruder, melepaskan, seperti ABS, senyawa yang disebut styrene. Senyawa ini diklasifikasikan sebagai karsinogen oleh Agency for Cancer Research Internasional. Dalam kombinasi dengan ABS, printer ekstruder ganda dapat melepaskan tingkat asap beracun yang tinggi dalam waktu sangat singkat. Sistem ventilasi yang tepat sangat diperlukan.

Seperti kasus ABS, Anda harus selalu mengetahui apakah gulungan HIPS Anda mengandung BPA. Kami sebelumnya menyebutnya dan juga mengatakan bahwa itu dapat memiliki efek serius pada kesehatan kita. Karena pentingnya topik ini, kami akan mengdosiskan seluruh bagian untuk BPA.

Apakah asap cetak 3D beracun?

Tidak semua filamen yang digunakan dalam pencetakan 3D melepaskan gas beracun. Misalnya, PLA dapat digunakan di lingkungan di mana orang bekerja untuk waktu yang lama. Lainnya, seperti ABS, harus digunakan di lingkungan di mana konsentrasi asap beracun tidak melebihi nilai maksimum yang diizinkan.

Terpapar asap ini menyebabkan iritasi mata dan saluran pernapasan, serta mual dan sakit kepala. Emisi gas ini dapat dikurangi dengan memasang sistem filter partikel dengan karbon aktif, atau dengan meningkatkan ventilasi di ruangan atau bengkel.

Banyak produsen filamen memberikan lembar informasi keamanan kepada pelanggan mereka tentang penggunaan filamen mereka. Sangat disarankan untuk memeriksa detail ini di situs web produsen sebelum menggunakan merek atau bahan baru. Bahkan warna yang berbeda dari bahan dan produsen yang sama dapat memiliki tingkat emisi yang berbeda karena komposisi kimia pigmen.

Seberapa parah paparan asap dan partikel dalam jangka panjang?

Karena teknologi FDM relatif baru, data kesimpulan tentang efek jangka panjangnya belum tersedia. Makalah telah disajikan dan kesimpulannya menunjukkan bahwa printer 3D desktop melepaskan jumlah nanopartikel yang besar dan ukurannya bervariasi antara 40 dan 300 nm. Ukuran ini cukup kecil untuk menembus bahkan sektor terdalam sistem pernapasan, menyebabkan iritasi dan inflamasi parah.

Karena toksisitas beberapa gas yang dilepaskan, ada risiko nyata untuk mengembangkan penyakit paru kronis seperti asma, COPD bahkan kanker. Beberapa individu yang sangat rentan harus bekerja dengan printer 3D menggunakan langkah keamanan tambahan, seperti masker gas dengan filter yang sesuai.

Faktor lain yang memodifikasi nilai nanopartikel yang dilepaskan adalah merek dan jenis filamen, warna, suhu cetak, penggunaan tempat cetak panas, dll. Secara umum, disarankan untuk mengatur suhu cetak se rendah mungkin, sejauh ini terkait dengan keamanan.

Apakah aman untuk mencetak di dalam ruangan?

Meskipun filamen seperti PLA atau PETG digunakan, yang emisi-nya diduga kurang berbahaya, lingkungan tempat printer 3D digunakan harus terventilasi dengan baik, atau sistem filter partikel harus dipasang untuk memastikan konsentrasi tidak melebihi tingkat yang dapat ditoleransi.

Langkah yang sesuai lainnya adalah meninggalkan ruangan selama waktu cetak dan menyegarkan udara di akhir pekerjaan.

Apa itu BPA dan seberapa berisikah?

BPA (bisfenol A) adalah senyawa sintetis yang ditambahkan ke banyak produk, seperti wadah makanan, CD dan DVD, alat olahraga, atau bahkan botol bayi. Ini banyak digunakan di industri plastik, hingga satu studi mengungkapkan bahwa 90% populasi AS memiliki jejak senyawa ini dalam tubuh mereka.

Banyak laporan telah dipublikasikan tentang bahaya zat ini dan hasilnya sering kali kontradiktif. Laporan yang paling parah menunjukkan hubungan langsung antara paparan BPA dan risiko diabetes, masalah subur, kanker, dan obesitas. Selain itu, BPA dapat mengubah perkembangan neural anak-anak dan remaja.

Di negara seperti Prancis, penggunaan BPA dilarang oleh otoritas kesehatan. Komunitas ilmiah internasional belum mencapai kesepakatan mengenai risiko mengonsumsi atau menghirup BPA.

Apakah aman untuk mencetak di dalam ruangan?

Meskipun filamen seperti PLA atau PETG digunakan, lingkungan tempat printer 3D berjalan harus terventilasi dengan baik, atau sistem filter partikel harus dipasang untuk memastikan konsentrasi tidak melebihi tingkat yang dapat ditoleransi. Langkah yang sesuai lainnya adalah meninggalkan ruangan selama waktu cetak dan menyegarkan udara di akhir pekerjaan.

Apakah filamen cetak 3D mengandung BPA?

Beberapa filamen cetak 3D mengandung dosis tinggi BPA, seperti ABS dan HIPS. Selama waktu cetak, partikel bisfenol kecil dilepaskan ke udara. Penghirupan partikel ini dan toksisitas potensialnya belum cukup diteliti, jadi penggunaan langkah keamanan tambahan disarankan saat menggunakan bahan ini.

Meskipun Anda harus mengambil hati-hati dengan semua jenis termoplastik, hanya ABS dan HIPS yang mengandung BPA dalam dosis tinggi.

Salah satu alasan PETG begitu populer di antara peralatan terkait makanan adalah karena juga bebas BPA. Ini tidak berarti Anda dapat mencetak dengan termoplastik ini dan menerapkannya ke dapur Anda karena proses pencetakan 3D itu sendiri menimbulkan beberapa masalah yang mungkin tidak ramah makanan.

Apakah cetak 3D aman untuk makanan?

Beberapa bahan yang digunakan dalam pencetakan 3D dapat dianggap “aman untuk makanan” karena stabilitas kimia yang hebatnya, seperti dalam kasus PETG atau PLA, jika aditif yang diperkenalkan selama proses manufaktur tidak dipertimbangkan.

Zat aglomerasi atau pewarna buatan dapat beracun dalam konsentrasi tertentu, jadi setiap filamen harus diteliti lebih dalam. Dalam ketiadaan informasi mengenai hal ini, tidak ada bahan yang dapat dianggap “aman untuk makanan” sampai studi yang relevan dilakukan.

Selain itu, beberapa bagian dalam sistem ekstruder printer 3D mungkin melepaskan partikel logam kecil yang akhirnya masuk ke objek yang dicetak, mengubah komposisinya.

Faktor lain yang perlu dipertimbangkan adalah stabilitas polimer yang terkena suhu tinggi. Filamen yang dianggap aman dapat melepaskan zat berbahaya saat terurai termal. Akibatnya, tidak disarankan untuk mengonsumsi minuman yang disimpan dalam wadah yang dibuat dengan pencetakan 3D.

Di sisi lain, pencetakan 3D FDM terdiri dari lapisan plastik dengan ketebalan tertentu, yang dapat memiliki lubang kecil dan ketidaksempurnaan. Di dalam rongga ini, makanan dan kelembaban dapat terkumpul di tempat di mana objek tidak dapat dibersihkan dengan baik, menciptakan lingkungan ideal untuk pertumbuhan bakteri. Jika objek cetakan 3D digunakan dalam kontak dengan makanan atau minuman, mereka tidak boleh digunakan ulang dalam keadaan apa pun.

Alternatif yang dapat menyelesaikan masalah ini adalah dengan melakukan proses pasca yang menghilangkan retakan dan mengisi ruang antara lapisan dalam objek, dengan resin yang disetujui untuk penggunaan makanan, namun belum ada studi yang dilakukan untuk menyetujui penggunaan teknologi atau metode ini dalam makanan.

Jika Anda ingin meneliti topik ini lebih dalam, Anda dapat memeriksa artikel saya tentang keamanan filamen untuk mencetak pemotong kue. Meskipun itu berbicara secara spesifik tentang alat-alat ini, informasi yang disediakan di sini dapat dengan aman diekstrapolasi ke penggunaan lain.

Anda mungkin telah memperhatikan bahwa sejauh ini kita hanya membicara tentang printer FDM. Untuk tidak mengecualikan anggota komunitas SLA kita, mari kita melalui pertimbangan paling relevan yang harus Anda ingat saat menggunakan teknologi ini!

Apakah pencetakan 3D dengan SLA beracun?

Teknologi SLA sangat berbeda dari FDM. Stereolitografi menggunakan resin cair sebagai bahan habis pakai, yang mengeras (di-cure) oleh laser. Proses ini mencapai akurasi dimensi yang jauh lebih tinggi dibandingkan printer 3D konvensional, itulah sebabnya digunakan untuk membuat bagian yang lebih detail, atau objek dengan ukuran sangat kecil yang tidak dapat dibuat oleh FMD.

Kelemahan penggunaan teknologi ini adalah toksisitas resin yang tinggi ketika dalam keadaan cair dan saat mengeras selama pencetakan. Ketika menyentuh kulit, terkadang menghasilkan reaksi iritasi instan. Beberapa orang tidak menyadari reaksi ini selama beberapa hari. Jika kontak berlangsung lama, kulit dapat mengembangkan alergi atau bahkan meningkatkan sensitivitas tubuh terhadap resin atau cahaya UV.

Terdapat laporan tentang orang yang bekerja dengan resin tanpa menggunakan perlindungan selama beberapa tahun. Sekarang mereka tidak bisa menyentuhnya karena bahkan bau resin membuat mereka sakit kepala.

Karena resin pencetakan 3D jauh lebih beracun dibandingkan filamen untuk printer FDM, penggunaannya harus dilakukan di lingkungan yang terkontrol di mana langkah keamanan tambahan ditetapkan. Sarung tangan latex dan pelindung mata harus selalu dipakai saat menangani resin cair.

Apakah SLA aman untuk makanan?

Setelah mengeras, resin menjadi keras dan relatif stabil. Namun, dengan penggunaan harian, potongan yang dicetak dengan resin berinteraksi dengan senyawa kimia yang ada dalam makanan dan dapat melepaskan zat beracun. Untuk alasan ini, tingkat keamanan yang optimal dalam penggunaan bahan ini pada objek yang kontak dengan makanan tidak dapat dijamin.

Terdapat resin untuk penggunaan biomedis, yang diklasifikasikan sebagai “biocompatible”, tetapi sertifikasi ini diberikan untuk penggunaan yang sangat spesifik dalam kedokteran dan gigi. Penggunaannya tidak disarankan dalam aplikasi selain yang asli untuk apa yang dikembangkan.

Salah satu cara menggunakan pencetakan 3D SLA dalam industri makanan adalah untuk membuat cetakan negatif untuk vacuum forming. Dengan cetakan ini Anda dapat termoforming plastik yang disetujui untuk penggunaan makanan. Dengan cara ini, makanan tidak bersentuhan dengan cetakan resin melainkan dengan plastik yang aman.

Pencetakan 3D masih dalam analisis, dan kesimpulan jangka panjang tentang dampak kesehatannya belum dibuat. Selama kita tidak memiliki informasi yang cukup, lebih baik tetap aman dan mencegah kerusakan dengan meningkatkan langkah keamanan.

Lihat bagian produk rekomendasi kami

Kami membuat bagian produk rekomendasi yang akan memungkinkan Anda untuk menghilangkan tebakan dan mengurangi waktu yang dihabiskan untuk meneliti printer, filamen, atau upgrade apa yang harus didapatkan, karena kami tahu ini bisa menjadi tugas yang sangat menakutkan dan biasanya mengarah pada banyak kebingungan.

Kami telah memilih hanya sejumlah printer 3D yang kami anggap baik untuk pemula, menengah, bahkan para ahli, sehingga membuat keputusan lebih mudah, dan filamen serta upgrade yang terdaftar semuanya telah diuji oleh kami dan dipilih dengan hati-hati, jadi Anda tahu bahwa mana pun yang Anda pilih akan bekerja sesuai harapan.