Risiken beim 3D-Druck

Jeden Tag wird der 3D-Druck sowohl in der Industrie als auch im privaten Bereich weiter verbreitet, was die Entwicklung vieler Anwendungen in vielen Bereichen fördert. Auf der Medienebene werden nur die Vorteile der Technologie hervorgehoben, aber es gibt bestimmte Vorsichtsmaßnahmen, die beim Einstieg in die Welt des 3D-Drucks beachtet werden sollten.

Aber jeder Anwender muss bestimmte Risiken berücksichtigen, die beim 3D-Druck auftreten können. Die beiden wichtigsten und häufigsten Gefahrenquellen sind einerseits die Gase, die beim Schmelzen des Materials freigesetzt werden, und andererseits die möglichen Brandherde durch Fehlbedienung des 3D-Druckers oder den schlechten Zustand der Elektronik des Druckers.

Nachfolgend werden die wichtigsten Risikoquellen sowie die zu treffenden Vorsichtsmaßnahmen zur Vermeidung größerer Probleme aufgeführt:

Freigesetzte Gase und Gerüche

Alle Materialien, die im FDM/FFF-3D-Druck verwendet werden, sind aus Kunststoff oder enthalten einen Teil dieses Materials. An dieser Stelle werden wir uns auf die drei gängigsten konzentrieren: PLA, ABS und HIPS.

ABS und HIPS sind zwei sehr weit verbreitete Materialien im 3D-Druck und es ist auch sehr üblich, sie in Kombination zu verwenden, HIPS als Trägermaterial (löst sich in D-Limonen auf) und ABS als Basismaterial. Diese beiden Materialien haben den Nachteil, dass bei ihrer Verschmelzung eine 20-mal höhere Menge an Styrol freigesetzt wird als das in der Atmosphäre vorhandene Styrol, was bei längerem Einatmen dieser ausgestoßenen Gase krebserregend wird.

PLA ist ein Material, das sich in jedem 3D-Drucker leicht drucken lässt und daher das vielseitigste aller vorhandenen Materialien für den 3D-Druck ist. Was die entstehenden Abfälle betrifft, so wird Lactid freigesetzt, ein Element, das weder das oben erwähnte ABS-Problem darstellt, noch die Gesundheit der Menschen beeinträchtigt.

Darüber hinaus verfügen industrielle 3D-Drucker über den HEPA-Filter, eine Art hocheffizienter Luftfilter, der hohe Standards erfüllt. Falls Sie keinen geschlossenen 3D-Drucker mit HEPA-Filter haben, lautet die Hauptempfehlung daher, den Druckort gut zu belüften (Vorsicht bei Luftströmungen, da diese bei offenen 3D-Druckern den gefürchteten Verformungs- und Rissbildungseffekt verursachen).

In häuslichen Umgebungen ist es daher ratsam, Filamente zu drucken, die keine Gerüche emittieren, solange sie die mechanischen Eigenschaften erfüllen.

Mögliche Feuerausbrüche

Bild: Mögliche Feuerausbrüche

An dieser Stelle müssen wir zunächst berücksichtigen, dass 3D-Drucker, die nicht das CE-Zeichen (Europäisches Zertifikat) haben, keine Qualitätskontrolle durchlaufen, was im Falle eines Fehlers sehr gefährlich sein kann.

Elektrizität

Es ist zu beachten, dass die Eigenschaften des Netzes, an das der 3D-Drucker angeschlossen ist, genau mit den auf dem Gerät angegebenen übereinstimmen müssen: 230 Vac, 50Hz. Außerdem sollten Sie darauf achten, wo der 3D-Drucker angeschlossen ist. Wird er aus einer Steckdosenleiste mit mehreren Verbrauchern gespeist, kann er zum Durchbrennen von Sicherungen oder zum Auslösen der Schutzeinrichtungen der Anlage führen. Aus diesem Grund müssen die Leitungseigenschaften vor dem Anschluss überprüft werden. Trennen Sie beim Reinigen des 3D-Druckers immer den 3D-Drucker von den Netzsteckdosen, um eine versehentliche Berührung zu vermeiden.

Elektronik

Es ist von entscheidender Bedeutung, qualitativ hochwertige elektronische Komponenten sowie Kabel mit dem entsprechenden Querschnitt zu verwenden, um übermäßige Temperaturen zu vermeiden, die zum Brand des 3D-Druckers selbst und damit auch von allem um ihn herum führen können. Ein weiteres mögliches Problem, das ebenfalls einen Brand verursachen kann, ist, dass sich der Temperatursensor aus seinem Gehäuse löst und die Heizpatrone ihre Temperatur auf das Maximum anhebt, wodurch die Elemente, die sich um ihn herum befinden, schmelzen und einen Brand verursachen können.

Heiße Teile

Manchmal neigen wir aus Trägheit oder Vergesslichkeit dazu, die Hand in den 3D-Drucker einzuführen, während dieser noch heiß ist, was zu schweren Verbrennungen der Haut führen kann. Wir dürfen nicht vergessen, dass der Betrieb eines 3D-Druckers auf dem Prinzip der Polymerverschmelzung basiert, was eine hohe Temperatur in den Heizelementen voraussetzt.

Außerdem bedeutet die Tatsache, dass der 3D-Drucker nach Beendigung eines Druckvorgangs ausgeschaltet oder ausgesteckt wird, nicht, dass die Heizelemente kalt sind, weshalb er erst nach einer ausreichenden Zeit berührt werden sollte.

Bewegliche Teile

Zum Bewegen der 3 Wellen sowie der 2 Extruder werden Schrittmotoren mit hohem Drehmoment eingesetzt. Wenn Sie Ihre Finger oder Hand in die Bereiche der Wellen, Schrauben und Riemen bringen, können Sie sich einklemmen, Quetschungen und Verletzungen sowie Verbrennungen durch die von den Motoren abgegebene Wärme zuziehen. Daher sollten Sie sehr vorsichtig sein, wenn Sie Ihre Hand in den 3D-Drucker einführen, und dies nur tun, wenn es unbedingt notwendig ist, und wenn möglich mit Sicherheitsmaßnahmen, um weitere Schäden im Falle eines Unfalls zu verhindern.

Fixierspray

Das Auftragen des Fixiersprays der Basis (3DLac, DimaFix oder PrintaFix) sollte außerhalb des 3D-Druckers erfolgen, da es sich um sehr brennbare Produkte handelt, die bei Kontakt mit hohen Temperaturen oder elektrischen Restströmen eine Flamme verursachen können. Obwohl es unglaublich erscheinen mag, hat es bereits mehr als einen Fall gegeben, in dem ein Haus abgebrannt ist oder Schlimmeres, weil dieser Vorgang falsch durchgeführt wurde.

Unsere besondere Empfehlung ist, sich stets bewusst zu machen (insbesondere wenn Sie einen 3D-Drucker im häuslichen Umfeld haben), dass es sich hierbei nicht um ein "Spielzeug" handelt und dass der Betrieb mit Risiken verbunden ist. Am besten sind immer CE-gekennzeichnete 3D-Drucker mit geschlossenem Gehäuse und HEPA-Filter und wenn möglich an belüfteten Orten.