導(dǎo)讀：作為一種新興制造方式，3D打印在制造過(guò)程中對(duì)人們的沖擊感往往會(huì)讓使用者忽視了相關(guān)的安全隱患。然而事實(shí)上，沒(méi)有一種類(lèi)型的3D打印機(jī)能夠完全保證不會(huì)出現(xiàn)操作隱患。讓我們來(lái)看看3D打印機(jī)的主要危險(xiǎn)類(lèi)別。

無(wú)論是安裝在工廠還是臥室，如果使用不慎，3D打印機(jī)都可能是危險(xiǎn)的，危險(xiǎn)程度因設(shè)備而異。因此，有廠家整理綜合了各種可能會(huì)出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，列舉了以下主要安全隱患，供大家制定安全的操作流程。

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1. 燒傷

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安全風(fēng)險(xiǎn)：大多數(shù)3D打印機(jī)的工作溫度非常高，例如在最常見(jiàn)的FF 系統(tǒng)中，熱端溫度可以達(dá)到300℃，而金屬3D打印機(jī)的溫度只會(huì)更高。在沒(méi)有充分冷卻的情況下接觸熱端很大可能會(huì)有被燙傷的風(fēng)險(xiǎn)。雖然許多FFF打印機(jī)已經(jīng)配置了高溫提醒功能，但是仍有大部分廉價(jià)機(jī)型仍然存在這一風(fēng)險(xiǎn)。另外，除了熱端以外，熱床和打印件的溫度狀況也值得注意。

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處理方法：

將3D打印機(jī)放在孩童和無(wú)關(guān)人員不易接近的區(qū)域

處理3D打印機(jī)時(shí)請(qǐng)戴上手套

使用外殼或各種屏障進(jìn)行保護(hù)

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2. 夾傷或割傷

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安全風(fēng)險(xiǎn)：3D打印機(jī)本質(zhì)上是機(jī)械設(shè)備。他們的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括步進(jìn)電機(jī)、履帶和滑輪。當(dāng)這些設(shè)備運(yùn)行時(shí)，所有的運(yùn)動(dòng)都會(huì)增加使用者被3D打印機(jī)夾傷的風(fēng)險(xiǎn)。打印機(jī)會(huì)無(wú)意識(shí)地遵循軟件給出的關(guān)于移動(dòng)位置和移動(dòng)速度的代碼。雖然有些機(jī)器配置了閉環(huán)系統(tǒng)，能夠檢測(cè)碰撞并以適當(dāng)方式做出反應(yīng)。然而，大多數(shù)3D打印機(jī)仍然使用開(kāi)環(huán)系統(tǒng)來(lái)創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)方向，并且許多桌面3D打印機(jī)使用開(kāi)放式龍門(mén)結(jié)構(gòu)，因此在機(jī)器運(yùn)行時(shí)將手指伸入非常容易被夾傷。

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另外，使用類(lèi)似于FFF系統(tǒng)的3D打印機(jī)還需要使用刮刀將模型從熱床上鏟下來(lái)，這就伴隨著因用力過(guò)猛被刮刀割傷的風(fēng)險(xiǎn)。刮刀邊緣的鋒利，和刀片上的污染物會(huì)導(dǎo)致傷口感染，因此不可掉以輕心。此外，從打印件中拆除支撐也會(huì)有被割傷的風(fēng)險(xiǎn)。

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處理方法：

有財(cái)力的可以購(gòu)買(mǎi)具有碰撞檢測(cè)模式的3D打印機(jī)，以及優(yōu)質(zhì)可拆卸柔性熱床

戴上防劃傷手套或其他防護(hù)裝備

使用外殼或各種屏障進(jìn)行保護(hù)

確定打印機(jī)處于安全狀態(tài)時(shí)再進(jìn)行接觸

拆除支撐結(jié)構(gòu)時(shí)減緩動(dòng)作幅度，或使用水溶性材料以及盡量減少支撐結(jié)構(gòu)

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3. 火災(zāi)

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安全風(fēng)險(xiǎn)：雖然這種狀況發(fā)生概率不大，但3D打印機(jī)著火的案例確實(shí)存在。在某些情況下，3D打印機(jī)的熱量會(huì)引起火災(zāi)，但也有其他異常情況，例如易燃材料掉入開(kāi)放式龍門(mén)機(jī)器中，或者固件故障不斷加熱熱端直到熔化并著火。

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現(xiàn)在市面上的許多產(chǎn)品對(duì)這些問(wèn)題都有保護(hù)措施，例如在發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)。其中一種保護(hù)措施稱(chēng)為熱失控，旨在防止打印機(jī)著火。當(dāng)打印機(jī)溫度讀數(shù)和加熱器斷開(kāi)連接時(shí)，可能會(huì)達(dá)到危險(xiǎn)溫度，成為火災(zāi)隱患。熱失控通過(guò)跟蹤熱端溫度并及時(shí)關(guān)閉打印機(jī)來(lái)防止這種情況發(fā)生。

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處理方法：

讓機(jī)器時(shí)刻處在監(jiān)控之下，安裝煙霧探測(cè)器并在附近放置滅火器

確保3D打印機(jī)啟用了熱失控保護(hù)

將3D打印機(jī)遠(yuǎn)離窗簾等易燃材料，盡量放在金屬表面上

如果沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，盡量避免使用自組裝3D打印機(jī)套件

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4. 納米粒子或者有害煙霧

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安全風(fēng)險(xiǎn)：納米粒子是指在操作過(guò)程中散發(fā)的極微小3D打印材料粒子。例如FFF打印機(jī)，線材在擠出過(guò)程中被加熱，這種熱量往往會(huì)將一小部分材料釋放到大氣中。這些顆粒尺寸非常小，能夠在空氣中傳播，并被吸入并滯留在人的肺部。但是這種危險(xiǎn)程度差別很大，取決于使用熱量和材料。通常，較高熱量往往會(huì)釋放更多的納米顆粒。還有一些材料在給定的溫度下會(huì)比其他材料散發(fā)出更多的納米顆粒，例如ABS。

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同樣，因?yàn)榧訜嵘l(fā)出來(lái)的還有揮發(fā)性有機(jī)化合物，與空氣中的水滴結(jié)合會(huì)形成有害煙霧。有報(bào)告聲明長(zhǎng)期暴露在煙霧之下會(huì)對(duì)呼吸系統(tǒng)造成傷害。

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處理方法：

使用保護(hù)罩封閉設(shè)備，或者用空氣過(guò)濾器來(lái)清除納米顆粒

確保工作區(qū)域有良好通風(fēng)

使用相對(duì)安全的材料，例如PLA和PETG，并盡量避免在不通風(fēng)的地方使用ABS和尼龍

可以使用活性炭在吸附ABS材料散發(fā)的有害氣體，例如苯乙烯

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5. 材料毒性

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安全風(fēng)險(xiǎn)：幾乎所有3D打印機(jī)樹(shù)脂都有一定程度的毒性，因此制造商建議在處理樹(shù)脂3D打印機(jī)及材料時(shí)使用丁腈手套。偶爾有樹(shù)脂接觸皮膚不會(huì)有太大影響，洗去即可。但是，如果長(zhǎng)期接觸可能會(huì)對(duì)身體的免疫系統(tǒng)造成傷害。

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處理方法：

處理樹(shù)脂3D打印機(jī)和打印件時(shí)，始終戴上丁腈手套

在使用樹(shù)脂打印機(jī)以及后處理過(guò)程時(shí)，開(kāi)發(fā)“干凈”的工作流程，最大程度減少接觸

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6. 爆炸

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安全風(fēng)險(xiǎn)：理論上說(shuō)，3D打印機(jī)爆炸的概率非常低，但一些3D打印材料如果處理不當(dāng)確實(shí)會(huì)引發(fā)爆炸。以工業(yè)3D打印機(jī)使用的細(xì)粉為例，活性金屬粉末就具有爆炸性。例如，鈦這種流行的3D打印金屬材料，如果粉末充分加熱就會(huì)爆炸，這種粉末處理不當(dāng)導(dǎo)致的爆炸還會(huì)引發(fā)結(jié)構(gòu)火災(zāi)。

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處理方法：

在處理金屬粉末時(shí)絕對(duì)遵循安全工作流程

使用惰性保護(hù)氣體，改變制造過(guò)程時(shí)的氣體氛圍

選用帶有保護(hù)裝置的金屬3D打印機(jī)

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7. 觸電、漏電等電器安全隱患

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安全風(fēng)險(xiǎn)：3D打印機(jī)畢竟是電器，那么，電器安全就是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。電源電壓或者機(jī)械靜電有時(shí)會(huì)從3D打印機(jī)溢出到整個(gè)金屬框架。前者發(fā)生的原因可能是：接地連接錯(cuò)誤，電源中的濾波電容器出現(xiàn)故障，無(wú)法將電壓轉(zhuǎn)儲(chǔ)到地面；或者電源線丟失并與3D打印機(jī)框架接觸。另外，部分3D打印機(jī)制造商使用電源電壓床加熱器來(lái)縮短加熱時(shí)間。這縮短了加熱時(shí)間，但由于電源線周?chē)鷿撛诘碾娋€，并且電線隨著時(shí)間的推移會(huì)疲勞，從而增加了風(fēng)險(xiǎn)。

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處理方法：

確保接地電源正常工作，或使用額外“接地”方式減少機(jī)械靜電

組裝3D打印機(jī)套件或進(jìn)行維修時(shí)，咨詢(xún)相關(guān)專(zhuān)家或者技術(shù)人員

將2針插頭連接到3針插頭

保持環(huán)境濕度在20%-30%之間，降低靜電

購(gòu)買(mǎi)帶有封閉式電源（類(lèi)似于筆記本電腦電源）的3D打印機(jī)，并連接到普通直流電源插座

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?以上是大多數(shù)會(huì)發(fā)生的安全問(wèn)題，隨著3D打印機(jī)和相關(guān)技術(shù)的更新，還會(huì)有各種安全隱患出現(xiàn)。因此，不能因?yàn)?/span>3D打印看上去比傳統(tǒng)機(jī)械加工更安全一些就掉以輕心。在此祝愿所有喜歡3D打印技術(shù)或正在使用3D打印設(shè)備的小伙伴們都能夠避免不必要的傷害，并盡情體驗(yàn)科技的樂(lè)趣！

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