Hoe veilig is 3D printen voor de gezondheid?

Hoe veilig is 3D printen voor de gezondheid?

Nieuwe technologieën zijn vaak gehaat en geliefd. Geprezen worden de mogelijkheden, maar gewaarschuwd wordt er voor de risico’s. Over eventuele gezondheidsbedreigingen van een nieuwe innovatie is in de beginfase immers nog weinig bekend.

Niet voor niets klinken er de laatste tijd kritische geluiden over de mogelijke schadelijke gevolgen van WiFi-straling en overmatig schermgebruik door tablets, telefoons en televisies. Maar hoe zit het eigenlijk met 3D printers? Is het gebruik daarvan wel veilig voor de gezondheid?

Hoe veilig is 3D printen voor de gezondheid?

De veiligheidsrisico’s van 3D printers kunnen ruwweg worden opgedeeld in drie verschillende categorieën:

  • Uitstoot van stoffen
  • Elektronische en mechanische veiligheid
  • Risico op brandwonden

In dit artikel bespreken we binnen elke categorie de vermeende gezondheidsrisico’s, zodat jij een afgewogen beeld krijgt van de veiligheid van 3D printen.

Uitstoot van stoffen

Het meest genoemde potentiële gezondheidsrisico van 3D printen is zonder twijfel de uitstoot van stoffen. Tijdens het 3D printproces wordt gewerkt met een variëteit aan materialen, die elk anders reageren onder verhitting en verwerking.

In zijn algemeenheid zijn er twee materiaalsoorten waarmee tegenwoordig veel 3D prints worden gemaakt:

  • Plastic
  • Metaal

Hoe gevaarlijk is 3D printen met plastic?

Het 3D printen van plastic materialen zoals Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) en Polylactic Acid (PLA) is inmiddels behoorlijk ingeburgerd. Hierdoor is er relatief veel informatie over de veiligheids- en gezondheidsrisico’s van het werken met deze filamentsoorten.

Het 3D printproces gaat als volgt in zijn werk. De 3D printer verhit het plastic filament totdat het smelt naar een vloeibare vorm. De vloeistof wordt hierna via de spuitkop(pen) van de printer laagsgewijs aangebracht op het bouwplatform, totdat er een driedimensionaal voorwerp ontstaat.

Het omsmelten van het plastic geeft als ongewenst bijeffect minuscule plastic deeltjes die in de lucht belanden. Deze vluchtige organische stoffen zijn voor de gebruiker niet zichtbaar en in sommige gevallen zelfs nauwelijks te ruiken.

Toch zijn ze in de meeste gevallen wel aanwezig en kunnen ze tijdens het gebruik van de 3D printer worden ingeademd. Dit is het scenario waar wetenschappers voor waarschuwen – het inademen van minuscule plastic deeltjes is namelijk per definitie ongezond.

Lees meer:
Zo werken de basisprincipes van 3D printing
3D printen met plastic: wat moet ik weten?
Wat zijn andere veelgebruikte 3D printing materialen?

Hoe gevaarlijk is 3D printen met metaal?

Voor 3D printen met metaal gelden in grote lijnen dezelfde principes. Met name bij het werken met metaalpoeders is het risico op inhalatie van metaaldeeltjes relatief groot. Dat is niet zozeer gedurende het printproces, maar vooral tijdens de voor- en nabewerkingsfase het geval.

Een voorbeeld van voorbewerkingswerkzaamheden is het vacuüm reinigen van de bouwkamer van de 3D metaalprinter om poederrestanten van eerdere 3D prints te verwijderen. Ook het aanbrengen van nieuwe poedercompartimenten gaat vaak vooraf aan het maken van een nieuwe metaalprint.

Een voorbeeld van nabewerkingswerkzaamheden is het handmatig verwijderen van 3D geprinte objecten en eventuele filamentrestanten uit de bouwkamer van de 3D printer. Ook nabewerkingen zoals schuren, boren of zagen (bijvoorbeeld om ondersteuningsmaterialen te verwijderen of het oppervlak van de 3D print te perfectioneren) resulteren in contact met kleine metaaldeeltjes.

Die deeltjes kunnen door de gebruiker worden geïnhaleerd en dankzij hun extreem kleine formaat soms zelfs voorbij het strottenhoofd in het menselijk lichaam belanden. In sommige gevallen belanden ze hierdoor in de longen en dat is vanuit gezondheidsoogpunt onwenselijk.

Metaaldeeltjes zoals titanium of aluminium in de longen kunnen leiden tot relatief onschuldige klachten zoals niezen en hoesten, maar ook tot serieuze ziekten zoals longfibrose.

Lees meer:
Waarom is 3D metaalprinten zo populair?
Bestaan er filamentmixen tussen PLA en metaal?
Wat maakt 3D printen zo geschikt voor plastic en metaal?

Conclusie: hoe gevaarlijk zijn vrijkomende stoffen tijdens 3D printen?

De conclusie is dan ook helder: de vrijkomende stoffen tijdens 3D printen zijn bij inademen in veel gevallen schadelijk voor de gezondheid. Maar hoe groot is de kans nu echt dat je deze deeltjes inademt?

Onderzoek laat zien dat deze kans in de open lucht verwaarloosbaar is. In een kleine afgesloten ruimte is dit echter een ander verhaal. Kortom: de exacte gezondheidseffecten zijn afhankelijk van de context.

Voor nu is er nog teveel onduidelijkheid om definitieve conclusies te kunnen trekken. In de tussentijd raden we je wel aan om bovenstaande bevindingen in het achterhoofd te houden – de hele dag in een kleine afgesloten ruimte 3D prints maken is waarschijnlijk niet de meest gezonde hobby.

Elektronische en mechanische veiligheid

Over de elektronische en mechanische veiligheid van 3D printers kunnen we kort zijn: die ligt zeer hoog. Zolang je 3D printers van gerenommeerde merken gebruikt (en dus geen onbetrouwbare replica’s uit China) zul je nauwelijks elektronische problemen ervaren.

Ook bewegende onderdelen zijn veelal ongevaarlijk omdat de motoren van de meeste desktop 3D printers niet krachtig genoeg zijn om echt schade aan te richten. Bovendien zijn bewegende onderdelen meestal afgeschermd.

Risico op brandwonden

Tot slot is er dan het risico op brandwonden. Voorzichtigheid is geboden in de omgang met 3D printers en dat heeft een goede reden. De temperatuur in de printkop van een 3D printer kan oplopen tot circa 250 graden Celsius en die van het printbed tot zo’n 100 graden Celsius.

Met andere woorden: je wilt deze verwarmde onderdelen niet aanraken tijdens het printproces. Gelukkig geldt ook hier dat de onderdelen met een hoog oplopende temperatuur veelal goed zijn afgeschermd voor de gebruiker.