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Perché la stampa 3D nuoce alla salute

Dopo aver comprato la tua stampante 3D ed averla posizionata su una mensola di casa ecco che ti sorge spontanea una domanda… ma è veramente innocua? Oppure la stampa 3d nuoce alla salute nostra e dei nostri cari?

Diversi studi universitari hanno già condotto esperimenti per analizzare l’emissioni di particelle volatili durante una stampa 3D, in questo articolo andremo a prendere la relazione più valida e la analizzeremo insieme per capire di cosa si tratta.

La ricerca che abbiamo preso in esame è quella condotta da alcuni scienziati della Illinois Istitute of Technology (Chigago, Illinois), Ecole des Ingénieurs (Parigi, Francia) e del Department of Civil, Architectural and Environmental Engineering (Austin, Texas) che potete trovare nella versione originale cliccando qui o qui.

Questa ricerca si basa sulla registrazione degli UPFs (particelle ultra-fini) e dei VOCs (Composti Oranici Volatici Pericolosi). Le analisi sono state condotte separatamente su vari materiali diversi (dal comune PLA al meno comune Policarbonato) posizionando la stampante in una camera chiusa con un rilevatore per le particelle di interesse.

Emissioni in base al materiale

Nell’immagine qui sopra potete vedere due grafici, sull’asse orizzontale (la lunghezza delle colonne) troviamo l’emissione dei vari materiali in microgrammi per ogni minuto di stampa (1 microgrammo = 0,000001 grammi). Possiamo notare che le colonne sono divise in parti di colore diverso, infatti possiamo distinguere vari tipi di composti dannosi per la salute emessi durante la stampa.

I due grafici rappresentano le solite cose, ma sono stati divisi tra materiali a basse emissioni (sinistra) e materiali ad alte emissioni (destra). Diventa molto evidente come il PLA sia il materiale che emette meno sostanze in assoluto, appena 9ug ogni minuto contro il Nylon che emette ben 200ug per ogni minuto di stampa. L’ABS si trova a metà strada con 75ug.

Emissioni in base alla temperatura

La ricerca però ha studiato anche come varia l’emissione in base alla temperatura dell’estrusore. Questi due grafici sono separati, a sinistra troviamo l’emissione degli UFP (particelle ultra-fini) e a destra l’emissione dei VOC (particelle organiche volatili pericolose). La lettura di questo grafico non è delle più semplici.

Per prima cosa dobbiamo identificare sull’asse X (orizzontale) la temperatura del nostro estrusore
Sul grafico possiamo notare tre linee punteggiate di tre colori diversi. Come dice la legenda il rosso è per una temperatura del letto sopra di circa 100-110°C; l’arancione per temperature di circa 60-65°C; il celeste per temperature sotto i 45°C
In base alla temperatura del nostro letto riscaldato dobbiamo scegliere una delle tre rette. La linea immaginaria che partiva dalla temperatura estrusore sull’asse X incrocerà la retta scelta da qualche parte
Dal punto di incontro facciamo partire una linea orizzontale e leggiamo il valore sull’asse Y. A questo valore corrisponderà il valore di emissioni pericolose per la salute in ug al minuto con la configurazione scelta

Emissioni in base al materiale

Nell’ultimo grafico che andremo ad analizzare possiamo trovare il confronto di emissioni VOC e UFP dei vari materiali. I materiali più vicini all’angolo in basso a sinistra sono quelli con emissioni minori. I materiali più vicini all’angolo in alto a destra sono quelli con emissioni maggiori.

Dal grafico salta all’occhio che l’emissione più bassa si trova con il PLA di FlashForge, LulzBot e Dremel che sono quasi alla pari. Mentre quello con più emissioni è l’ABS della LulzBot insieme ai due della MakerBot.

Misurare le tue emissioni

Per capire se anche la nostra stampante 3d nuoce alla salute nostra e dei nostri cari, possiamo solo fare un test. I risultati che abbiamo analizzato in questo articolo sono stati condotti da scienziati in laboratori super-attrezzati con apparecchiature decisamente costose per offrirci risultati accurati.

Ma questi risultati sono accurati per la stampante ed il filamento che loro hanno utilizzato nei loro test, i nostri risultati quindi potrebbero essere diversi.

Ovviamente non possiamo nemmeno spendere una fortuna solo per capire se la stampa 3d nuoce alla salute, ma possiamo attrezzarci con strumenti meno accurati ma alla nostra portata reperibili facilmente quasi ovunque.

Nel nostro articolo su Come misurare le emissioni della stampante 3D puoi trovare una guida completa all’acquisto, assemblamento ed utilizzo di un rilevatore casalingo per le emissioni della tua stampante 3D ad un prezzo decisamente molto abbordabile.

Curiosità su emissioni e rischi sulla salute

Quello che abbiamo potuto vedere è che il PLA è il materiale con meno emissioni in assoluto. Questo non dovrebbe stupire visto che è un prodotto della lavorazione del mais. L’ABS invece lo troviamo quasi sempre nei primi posti in classifica, infatti è un derivato del petrolio.

La maggior parte delle esalazioni dell’ABS sono di Stirene, un composto che può causare irritazione temporanea delle mucose se inalato. Anche se non sono ancora stati verificati, ci sono collegamenti con la svogliatezza, sonnolenza, astenia e depressione e riduzione di globuli bianchi nel sangue. Inoltre Programma Tossicologico Nazionale lo ha riconosciuto come cancerogeno.

Ovviamente la concentrazione è ciò che fa la differenza.