千万要注意! 盘点金属3D打印生产的四大安全风险

dy19932017-10-20 14:47:39

随着技术的进步与市场的推广,金属3D打印正在生产领域打开更广阔的市场,在复杂零部件制造或小批量生产中占有日益重要的地位,越来越多的企业在安装了金属3D打印机。但这喜闻乐见这种繁荣景象的同时,也应该对金属3D打印的安全生产更多一份关注与防范。从防范意识的角度来讲,金属3D打印加工时应该注意以下四大风险。

风险一:火灾

火灾和爆炸通常是由多种条件同时引起的,引起火灾的条件包括:氧气、燃料、点火源。当同时具备氧气和燃料这两个条件时就存在着火的隐患了,此时需要避免火源。环境中产生的静电都有可能成为点火源,另外,热的表面、热气体都有可能产生火花和杂散的电流,从而成为点火源。引起爆炸的条件包括:粉尘、氧气、燃料、封闭。环境中所存在的粉尘遇到火源则可能发生爆炸。

当然,即使是以上条件同时具备也并非意味着一定会引发火灾和爆炸,只有当这些条件达到一定的水平时,才会发生危险。比如,燃烧的风险随着粉末粒径的减小而增加,因此在风险控制工作中,应该注意金属粉末的属性。通常,铝合金、钛、钛合金,以及这些金属粉末所产生的烟雾都属于活性金属,它们引发火灾或爆炸的风险高于钢、铬镍铁合金、青铜、钴铬合金等非活性金属。

千万要注意! 盘点金属3D打印生产的四大安全风险

风险二:粉末吸入和接触

3D打印金属粉末的粒径为10-70微米,这类粉末处于对人体的呼吸系统产生伤害的边缘。有学者在研究论文中表明,人体在吸入直径10-70微米的粉末颗粒之后,这些细微的粉末颗粒可以沉积在气管和支气管中,最终被人体吞咽和排出,在这个直径范围内的粉末颗粒,对人体肺部产生伤害的可能性较小,因为只有直径在2微米以下的颗粒才能到达肺泡中对肺部造成伤害。但是由于人体长期处在金属粉末的环境中究竟会对身体造成怎样的伤害目前并没有得到充分的证实,因此粉末操作人员仍应佩戴呼吸器等防护设备,对身体进行保护。

风险三:惰性气体窒息

粉末床激光熔化3D打印设备在工作状态下会用到氩气或氮气这样的惰性气体。惰性气体如果由于某些原因发生泄漏,则可能产生严重后果。由于这两种气体都不能被人体所察觉,受害者会在没有防备的情况下吸入含有这两种气体的空气。在人体呼吸的空气中氧气含量为21%,如果因惰性气体泄漏而使氧气含量低于19.5%,人体就会因氧缺乏而受到伤害。这种情况特别容易发生在比较封闭的小操作间里,金属3D打印用户应该意识到这种潜在的风险,并采取预防措施,防患于未然。

风险四:环境影响

粉末床工艺的金属3D打印机在使用过程中的一个挑战是处理和收集设备中不同部位“散落”的金属粉末,在这个处理过程中也存在上述火灾、爆炸和吸入性伤害等风险。另外,存储中散落出来的粉末可能对外界环境造成一定危害。


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