Jak bezpieczne są tytanowe proszki używane w drukowaniu 3D?

Jak bezpieczne jest dodatkowe wytwarzanie? To pytanie było wielokrotnie zadawane i było przedmiotem wielu badań. W niedawnym badaniu zatytułowanym "Proszki tytanowe stosowane w syntezie w proszku w proszku: ich związek z oddychaniem", grupa badaczy przygląda się szczególnie materiałom tytanowym stosowanym w produkcji dodatków metalicznych. Pomimo faktu, że faza budowy produkcji dodatków metalowych jest procesem zamkniętym, naukowcy podkreślają, że operatorzy drukarek 3D mogą być narażeni poprzez wdychanie na proszki metali wsadowych podczas fazy wstępnej i końcowej.

Wstępne przetwarzanie obejmuje takie zadania, jak odkurzanie komory budowania drukarki 3D w celu usunięcia niepieczonego lub niestopionego proszku, manipulowanie proszkiem do selektywnego sortowania proszkowego i ładowanie proszku do pojemników z surowcem. Obróbka końcowa obejmuje ręczne usuwanie zadrukowanych części z komory budowy, jak również nadmiar proszku, a także szlifowanie, wiercenie i piłowanie w celu usunięcia podpór i wykończenia powierzchni części.

"Rozmiar a skład chemiczny proszków AM jest ważny przy rozważaniu stanu zdrowia układu oddechowego operatorów AM "- wyjaśniają naukowcy. "Wielkość cząstek określa, czy cząsteczki są wdychane, i czy można je wdychać, gdzie mogą być osadzane w drogach oddechowych. Cząstki można podzielić na frakcje wielkości - wdychane, pozaustrojowe, klatki piersiowej lub respirabilne - w zależności od regionów penetracji. "

Wdychane cząsteczki są wdychane przez nos i usta i osadzane w obszarze nosowo-gardłowym, podczas gdy pozaustrojowe cząstki są wdychane, ale nie przenikają poza krtań. Cząstki klatki piersiowej mogą przenikać poza krtań, a respirabilne cząsteczki mogą przenikać przez nieuporządkowane drogi oddechowe i osadzać się w pęcherzykowym obszarze płuc. Możliwe skutki zdrowotne zależą od składu chemicznego cząstek metalu; wdychanie tytanu i żelaza może prowadzić do wdychania dróg oddechowych, takich jak kaszel i kichanie, podczas gdy długotrwałe wdychanie pyłu aluminium może prowadzić do zwłóknienia płuc.

"Celem tego badania było ustalenie rozkładu wielkości cząstek (PSD) ), kształtu i składu pierwiastkowego proszków tytanu uzyskanych z trzech zakładów AM zlokalizowanych w Republice Południowej Afryki w celu porównania ich z odpowiednimi informacjami zadeklarowanymi w kartach charakterystyki (arkuszach danych dotyczących bezpieczeństwa) tych proszków "- kontynuują naukowcy. "Znaczenie każdegoPotencjalne rozbieżności lub braki w informacjach dotyczących kart charakterystyki dla zdrowia układu oddechowego operatorów AM zostały wyjaśnione, a zalecenia są dostarczane zarówno producentom / dostawcom proszków AM, jak i użytkownikom końcowym. "

Próbki czystych i używanych proszków tytanu i ich odpowiednie arkusze danych dotyczących bezpieczeństwa zostały zebrane z trzech zakładów produkujących dodatki w Republice Południowej Afryki. Próbki umieszczono w oddzielnych fiolkach do przechowywania, a wielkość cząstek oceniono za pomocą rozkładu wielkości cząstek (PSD) i skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Kształt cząstek oceniano za pomocą statycznej analizy obrazu suchych zdyspergowanych proszków i prowadzono analizę dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) w celu określenia składu pierwiastkowego proszków.

Analiza PSD pierwotnych proszków wykazała zgodność wielkości cząstek do tego, co podano w karcie charakterystyki dla tylko jednego z trzech proszków - z obiektu A. Ogólnie, zarówno pierwotne, jak i zużyte proszki z trzech obiektów wykazały cząstki klatki piersiowej i respirabilne. W przypadku wdychania te cząstki zawierające metal mogą potencjalnie wywoływać niepożądane skutki zdrowotne przez dłuższy czas.

"Wyniki z tego badania sugerują, że istnieją okoliczności, w których niedokładne / niekompletne karty charakterystyki mogą stworzyć fałszywe poczucie ochrony zdrowia operatorów AM "- stwierdzają naukowcy. "Dlatego zaleca się, aby producenci dostarczali dokładnych i wyczerpujących informacji w kartach charakterystyki, w szczególności na temat wielkości cząstek i składu pierwiastkowego proszków AM. Operator AM powinien być w stanie odnieść się do karty charakterystyki jako wskazówki dotyczącej bezpiecznego postępowania z proszkiem i powinien być poinformowany o potencjalnym zagrożeniu dla zdrowia. "

Autorami publikacji są S. du Preez, DJ de Piwo i JL du Plessis.