Sigurnost pri radu s 3D printerom

Pregled opasnosti

Opasnosti pri radu s 3D printerom mogu se svrstati u pet skupina: toplina, električna energija, pokretni dijelovi, isparavanja i čestice te opasnost od požara. Nijedna od njih nije svojstvena samo 3D ispisu, ali ih zajedno na jednom malom uređaju rijetko koji drugi stroj u radionici okuplja. Uz to, printer radi dugo i tiho, pa se na njega zaboravi — a upravo je to okolnost u kojoj sitan propust postane nezgoda.

Uz ove skupine dolaze i opasnosti pri naknadnoj obradi: rezanje potpora oštrim alatom, brušenje koje stvara prašinu i rad s otapalima. One se obrađuju uz materijale, u sljedećoj jedinici.

Vrući dijelovi

Mlaznica i grijaći blok pri ispisu PLA materijalom rade na oko 210 °C, a pri ispisu ABS-a i najlona i do 260 °C. Dodir traje djelić sekunde i ostavlja opeklinu koja zacjeljuje tjednima. Grijana podloga na 60 °C ne izaziva trenutnu opeklinu, ali pri 100 — 110 °C, koliko se koristi za ABS, već je opasna pri duljem dodiru.

Opasnost je veća nego što se čini iz dva razloga. Prvi je što se vrući dijelovi ne razlikuju izgledom od hladnih — mlaznica na 230 °C izgleda isto kao i hladna. Drugi je što blok ostaje vruć znatno dulje nego što traje ispis: nakon isključenja treba mu pet do deset minuta da padne ispod 50 °C.

Mjere su jednostavne. Predmet se skida tek kada se podloga ohladi, čime se usput izbjegava i oštećenje ploče. Zahvati na mlaznici izvode se rukavicama otpornima na toplinu i kliještima. Prostor oko printera drži se slobodnim, tako da nitko ne mora posegnuti preko uređaja. Ako radionicom prolaze i drugi ljudi, uz uređaj stoji vidljiva oznaka da su dijelovi vrući.

Električna sigurnost i napajanje

Kroz grijač podloge teče najveća struja u uređaju, često 10 A i više. Zato se svi zahvati na elektronici izvode isključivo dok je uređaj odvojen od mreže, a ne samo isključen sklopkom. Otvaranje kućišta napajanja ne izvodi korisnik; to je posao osobe osposobljene za rad na električnim uređajima.

Printer se priključuje izravno na ispravnu utičnicu sa zaštitnim vodičem. Produžni kabeli i razdjelnici na koje je već priključeno više trošila česti su uzrok pregrijavanja. Kabel se ne provlači ispod uređaja ni preko prolaza, a snop koji se giba zajedno s glavom ekstrudera pregledava se povremeno na mjestima savijanja.

Znakovi koji traže trenutno isključenje: miris zagorjele izolacije, potamnjeli ili rastopljeni priključci, zvuk pucketanja iz napajanja, uređaj koji se pri dodiru kućišta osjeća pod naponom, osjetnik temperature koji pokazuje nelogične vrijednosti. Nijedan od tih znakova ne popravlja se ponovnim pokretanjem.

Uređaji s pouzdanom upravljačkom programskom podrškom imaju ugrađenu zaštitu od toplinskog bijega: ako izmjerena temperatura ne prati zadanu, grijanje se prekida. Ta se zaštita nikada ne isključuje, koliko god se činilo da ometa rad, jer je upravo ona razlika između kvara osjetnika i požara.

Isparavanja, čestice i provjetravanje

Pri taljenju polimera oslobađaju se hlapivi spojevi i vrlo sitne čestice, takozvane ultrasitne čestice, koje su dovoljno male da dospiju duboko u dišni sustav. Količina i sastav ovise o materijalu i o temperaturi: što je temperatura viša, to je i emisija veća.

Razlika između PLA i ABS-a ovdje je najvažnija. PLA se tali na nižoj temperaturi, nastao je iz obnovljivih sirovina i pri ispisu daje blag miris; emisija čestica postoji, ali je bitno manja. ABS i ASA tale se na 230 — 260 °C i oslobađaju stiren i druge spojeve koji nadražuju oči i dišne putove, uz osjetno jači miris. Za njih se traži zatvoreno kućište s odsisom ili filtrom, a ispis u prostoriji u kojoj se boravi bez provjetravanja nije prihvatljiv.

Provjetravanje znači izmjenu zraka, a ne miješanje istog zraka ventilatorom. U učionici ili radionici to je otvoren prozor ili odsis koji zrak odvodi van, s printerom postavljenim bliže izlazu zraka nego mjestu na kojem ljudi sjede. Filtar s aktivnim ugljenom zadržava dio hlapivih spojeva i treba ga mijenjati prema uputama, jer zasićen filtar ne radi ništa.

Nadzor tijekom ispisa i protupožarne mjere

Ispis nosača N-14 traje 1 h 50 min, a veći predmeti i preko deset sati. Nadzor nad cijelim trajanjem rijetko je izvediv, pa pravila treba postaviti unaprijed.

Najvažniji je prvi sloj. Većina zastoja koji vode u kvar počinje upravo ondje: predmet se odvoji, materijal se skuplja oko mlaznice i nastaje nakupina koja može prekriti grijaći blok. Zato se prvih deset minuta ispisa uvijek prati. Ako prvi sloj izgleda uredno, vjerojatnost kasnijeg ozbiljnog kvara bitno pada.

Ispis bez nadzora prihvatljiv je uz uvjete koji se mogu provjeriti prije pokretanja: uređaj s ispravnom zaštitom od toplinskog bijega, negoriva podloga stola i okolina bez papira, tkanine i otapala, ispravni kabeli i priključci, poznat i provjeren profil materijala, te mogućnost daljinske provjere kamerom ili barem povremenog pogleda. U školskoj radionici ispis preko noći bez ijedne prisutne osobe u pravilu se ne izvodi.

Protupožarne mjere svode se na tri stavke. Prva je da oko uređaja nema zapaljivog materijala u krugu od pola metra. Druga je da je u prostoriji dostupan aparat za gašenje prikladan za električne uređaje, odnosno vatrogasna deka. Treća je da svi koji rade u prostoru znaju gdje je sklopka kojom se cijeli krug isključuje.

Postupak u slučaju kvara

Postupak mora biti kratak i isti za sve, jer se u trenutku kvara ne čita uputa. Redoslijed je sljedeći.

1. Prekinuti ispis naredbom na upravljačkoj ploči, ako je to izvedivo bez približavanja uređaju.
2. Isključiti uređaj sklopkom i odvojiti ga od mreže.
3. Ne otvarati kućište i ne dodirivati dijelove dok se ne ohlade.
4. Ako se pojavi dim ili plamen, ne gasiti vodom; upotrijebiti aparat prikladan za električne uređaje ili vatrogasnu deku, a prostoriju napustiti ako se plamen ne gasi odmah.
5. Prijaviti događaj nastavniku ili voditelju radionice i zabilježiti ga u zapis o zahvatima.
6. Uređaj ne vraćati u rad dok se uzrok ne utvrdi i otkloni.

Rad maloljetnika izvodi se uz nadzor. To ne znači da učenik ne smije rukovati printerom, nego da su zahvati podijeljeni: pokretanje ispisa, praćenje, skidanje ohlađenog predmeta i osnovno čišćenje učenik izvodi samostalno nakon osposobljavanja, dok se zahvati na zagrijanim dijelovima, na elektronici i pri zamjeni grijača izvode uz prisutnost i uputu nastavnika.

Red u prostoru kao mjera zaštite

Većina mjera iz ove jedinice zapravo su mjere reda. Printer stoji na stabilnoj, ravnoj i negorivoj podlozi, na visini na kojoj se u njega gleda odozgo, a ne u razini očiju. Iza uređaja ostaje prostor za kabele i za strujanje zraka. Alat za rad s vrućim dijelovima drži se na stalnom mjestu, jer se u trenutku kada zatreba ne traži.

Materijali se čuvaju odvojeno od uređaja: svitci u zatvorenim kutijama, otapala i ljepila u ormariću, otpad u posudi koja se prazni. Papir, krpe i ambalaža ne stoje na stolu s printerom. Površina stola ostaje slobodna barem toliko da se predmet nakon ispisa ima gdje odložiti.

Na kraju, pravila se pišu i postavljaju uz uređaj. Kratak popis od pet stavki koji svatko može pročitati prije pokretanja ispisa učinkovitiji je od opširne upute u ladici: ne dirati vruće dijelove, provjetravati pri ispisu ABS-a, pratiti prvi sloj, ne ostavljati zapaljivo oko uređaja i prijaviti svaku nepravilnost.

Ključni pojmovi

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.