An toàn xưởng in 3D, Phát thải VOC, Vỏ bọc & Phòng chống cháy

1.Thực tế phát thải: Hạt siêu mịn & VOC hóa học

Hãy giải quyết vấn đề nan giải trong xưởng: mùi. Khi in PLA, căn phòng của bạn thoang thoảng mùi si-rô ngọt ngào, ấm áp. Khi bạn in ABS hoặc ASA, nó có mùi giống như cháy điện trong nhà máy sản xuất lốp xe.

Tuy nhiên, mùi là thước đo khủng khiếp về độ an toàn của hóa chất. Những gì bạn KHÔNG THỂ ngửi thấy (các hạt siêu mịn nhỏ hơn tế bào hồng cầu) thường nguy hiểm hơn những gì bạn có thể ngửi thấy.

Trong quá trình ép đùn nhiệt, máy in tạo ra hai sản phẩm phụ riêng biệt trong khí quyển: Hạt siêu mịn (UFP, các hạt dưới 100 nanomet xâm nhập sâu vào mô phổi) và Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC).

PLA chủ yếu thải ra hơi lactide và mùi dễ chịu lành tính, tạo ra rủi ro sức khỏe tối thiểu trong các phòng thông gió thông thường.

ABS và ASA thải ra một lượng đáng kể khí Styrene (một chất gây ô nhiễm không khí nguy hiểm và được công nhận là chất gây kích ứng đường hô hấp), cùng với ethylbenzen và acrylonitrile.

Nylon phát ra Caprolactam, một chất gây kích ứng nghiêm trọng cho mắt, da và cổ họng.

In ABS, ASA hoặc Nylon trong phòng khách hoặc phòng ngủ kín mà không có hệ thống thông gió chuyên dụng hoặc máy lọc hóa học đang hoạt động thực sự có hại cho sức khỏe của bạn.

2.Lọc không khí bao vây: Tại sao riêng HEPA lại thất bại

Một quan niệm sai lầm nghiêm trọng của các nhà sản xuất là cho rằng một máy lọc không khí HEPA đơn giản sẽ làm sạch khói máy in 3D. Bộ lọc HEPA bẫy các hạt vật chất (UFP, bụi, phấn hoa); chúng KHÔNG có khả năng bẫy các hơi hóa chất dạng khí như styrene!

Để vô hiệu hóa cả hai mối nguy hiểm, hệ thống lọc của bạn phải sử dụng bộ lọc hai giai đoạn:

Giai đoạn 1: Không khí dạng hạt hiệu suất cao (HEPA H13) để thu giữ 99,97% lượng khí thải hạt siêu mịn vật lý.

Giai đoạn 2: Viên than hoạt tính tầng nặng (than gáo dừa nguyên chất) để hấp thụ các phân tử khí VOC hóa học thông qua hấp phụ xốp vật lý.

Đối với các máy in kèm theo (như vỏ Bambu, Voron hoặc Prusa), máy lọc tuần hoàn bên trong (chẳng hạn như máy chà vi mô BentoBox hoặc Nevermore nguồn mở) liên tục luân chuyển không khí trong buồng qua các viên than hoạt tính, giảm đáng kể sự thoát ra của VOC.

3.Quy trình an toàn cho nhựa Photopolymer lỏng (SLA/MSLA)

Nhựa in 3D không qua xử lý là một hóa chất công nghiệp mạnh có chứa monome, oligome và chất xúc tác quang hóa (meth) độc hại. Không giống như dây tóc, nhựa có nguy cơ tiếp xúc hóa học và môi trường nghiêm trọng:

1. Chỉ dùng găng tay Nitrile: Không bao giờ sử dụng găng tay cao su tiêu chuẩn! Các monome nhựa acrylate thấm vào mủ cao su về mặt hóa học trong vòng vài phút. Găng tay Nitrile không bột nặng 5mil+ là bắt buộc.

2. Nhạy cảm với hóa chất: Da tiếp xúc nhiều lần với nhựa chưa được xử lý sẽ gây ra bệnh viêm da tiếp xúc không hồi phục. Sau khi bị nhạy cảm, hệ thống miễn dịch của bạn sẽ gây phát ban và sưng tấy nghiêm trọng khi tiếp xúc với không khí dù chỉ trong một phút.

3. Không thải bỏ qua ống thoát nước: Không bao giờ, trong bất kỳ trường hợp nào, rửa nhựa vào bồn rửa gia đình hoặc cống thoát nước mưa! Photopolyme chưa được xử lý có độc tính nghiêm trọng đối với động vật hoang dã dưới nước. Tất cả nước rửa và cồn bị ô nhiễm phải được làm bay hơi hoặc xử lý hoàn toàn bằng tia UV thành nhựa trơ rắn trước khi xử lý chất thải rắn.

4.Quản lý dung môi dễ cháy: Rượu Isopropyl (IPA)

Cồn Isopropyl 99% được sử dụng trong các trạm rửa nhựa có điểm chớp cháy chỉ 12°C (53°F). Hơi của nó nặng hơn không khí và tích tụ dọc theo ván sàn và mặt bàn.

Quy tắc an toàn:

1. Không bao giờ chạy máy làm sạch siêu âm chứa đầy IPA trực tiếp. Cavitation và công tắc điện có thể đốt cháy hơi cồn. Đổ đầy nước vào bể siêu âm và đặt bản in vào trong túi Ziploc kín chứa IPA được ngâm trong bể nước.

2. Đặt trạm rửa cồn cách xa ngọn lửa, bàn ủi hàn nóng hoặc giường máy in 3D được làm nóng ít nhất 3 mét.

5.Kiến trúc an toàn điện và hỏa hoạn

Máy in 3D kết hợp hộp mực sưởi điện 200W–500W, MOSFET chuyển mạch dòng điện cao và chuyển động cơ học liên tục thường chạy mà không cần giám sát trong nhiều ngày. Các biện pháp phòng ngừa cơ bản về an toàn cháy nổ là không thể thương lượng:

1. Bảo vệ thoát nhiệt: Xác minh trong chương trình cơ sở rằng nếu hộp mực bộ sưởi được cấp điện nhưng điện trở nhiệt không đọc được mức tăng nhiệt độ trong vòng 20 giây thì máy in sẽ tạm dừng toàn bộ nguồn ngay lập tức (xác thực M303 PID).

2. Đầu nối dây Ferrule: Kiểm tra các khối đầu cực vít trên bo mạch chính của bạn (bệ và nguồn điện nóng). Các nhà sản xuất giá rẻ thường thiếc dây dẫn bằng đồng hàn. Qua nhiều tháng, chất hàn 'leo' dưới lực nén của vít, gây ra các kết nối lỏng lẻo, điện trở cực cao và hiện tượng nóng chảy ở đầu cuối. Tước và uốn các đầu nối ống sắt trên tất cả các đầu dây có dòng điện cao.

3. Chữa cháy tự động: Lắp bình chữa cháy khí dung tự động (chẳng hạn như Wham Bam Cloud hoặc Stoplfy) trên trần vỏ máy in của bạn. Nếu ngọn lửa đạt tới 170°C, quả bóng sẽ nổ tung, làm tràn ngập căn phòng bằng bình xịt chữa cháy không độc hại trong vài giây.

4. Đầu báo khói thông minh & phích cắm điện từ xa: Ghép nối thiết bị báo khói ngay phía trên máy in với phích cắm Wi-Fi thông minh được định cấu hình để tự động cắt nguồn điện xoay chiều chính khi phát hiện khói.