研究

韩国研究人员研究了温度对FFF期间颗粒排放率的影响

研究人员最近的研究首尔国立大学研究喷嘴温度对FFF 3D打印过程中危险颗粒排放率的影响。科学家测试了四个不同的共同聚合物丝,并以不同的温度间隔测量了直接阅读仪器的颗粒浓度。该作品旨在证明喷嘴温度是安全操作FFF系统的关键因素。

印刷过程和结果的总体趋势。通过SNU图像。
印刷过程和结果的总体趋势。通过SNU图像。

超铁颗粒排放

根据这项研究,有关3D打印排放主题的系统学术工作有限。先前的研究已经确定,高水平的超细颗粒,挥发性有机化合物(VOC)和醛或羰基被排放,尤其是在较高的温度下,但是该信息的量化版本并不像应有的那样广泛。如果吸入这些排放,它们可以进入肺部的肺部区域并转移到心血管系统中,从而污染血液。

此外,温度不是影响打印过程中排放水平的唯一因素。打印头和使用的聚合物的设计也可以是主要贡献者,因此在操作3D打印机时,应始终考虑制造商警告。

确定排放率

研究团队首先建立了一个封闭的室(将要进行打印的地方),以准确测量产生的排放。每种细丝类型(PLA,ABS,Laywood和Nylon)用于在不同温度下生产八个单独的立方体零件。喷嘴温度在15°C的间隔为185°C - 290°C。将每个细丝称重预印刷和后来计算相对于所使用的细丝质量的发射率。

科学家以一分钟的间隔使用扫描迁移率粒子粒和光学粒子光谱仪,以在每个温度下实时监测排放。计算每个实验的重复三倍的颗粒数,以及粒子的尺寸分布,计算出三倍。从这些值中,研究人员可以在每个温度下确定每种材料的排放率。

排放速率按温度和材料类型。通过SNU图像。
排放速率按温度和材料类型。通过SNU图像。

研究人员发现,所有四种聚合物类型的有害颗粒的排放率随着每个温度间隔的增加而增加 - 强烈的直接相关性。细丝显示的排放率约为107- 109颗粒/分钟在最低温度下,但1011颗粒/分钟在最高温度下。比较两者,较高的温度的排放率比较低的温度高10,000倍。因此,建议将FFF打印机以最低的温度操作用于所使用的材料。

制造商建议的温度和最高温度下的排放率。通过SNU图像。
制造商建议的温度和最高温度下的排放率。通过SNU图像。

该研究的更多细节可以在标题为“”的论文中找到喷嘴温度对3D打印过程中超细颗粒排放率的影响’。它由Haejoon Jeon,Jihoon Park,Sunju Kim,Kyungho Park和Chungsik Yoon合着。

与研究结果一致尼什最近出版两张有关3D打印材料安全的新海报对于工作场所。第一个海报涵盖了可以确保安全FFF打印机操作的步骤,第二张海报覆盖了正确的金属粉末处理。别处,RadTech出版材料处理健康和安全海报用于3D打印树脂。

提名2020 3D印刷行业奖现在打开。您认为谁应该成为今年演出的入围名单?现在有你的发言权。

订阅3D打印行业通讯有关增材制造中的最新消息。您也可以通过关注我们来保持联系推特并喜欢我们Facebook。

寻找添加剂制造业的职业?访问3D打印作业在行业中选择一系列角色。

特色图像显示了3D PrintFarm。通过Prusa Research的照片。