Particle emissions and respiratory exposure to hazardous chemical substances associated with binder jetting additive manufacturing utilizing poly methyl methacrylate

Walt, Sylvia Van Der; Preez, Sonette du; Plessis, Johan du

doi:10.1016/j.heha.2022.100033

Cited by 5 publications

(2 citation statements)

References 27 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Van Der Walt i wsp. [55] wykazali znaczący wzrost liczby cząstek o wielkości 0,01-1,00 μm podczas fazy natryskiwania spoiwa poli(metakrylanem metylu) (PMMA). Wartość maksymalna stężenia cząstek wynosiła 5,52 × 10 4 cząstek/cm 3 .…”

Section: Toksyczność Materiałów Wykorzystywanych W Technologii Fdmunclassified

Risk assessment and toxicity effects of materials used during additive manufacturing with FDM technology

Dobrzyńska,

Chojnacka-Puchta,

Sawicka

et al. 2024

Med Pr Work Health Saf.

View full text Add to dashboard Cite

Biological and Aerosol Hazards StreszczenieW artykule omówiono potencjał drukowania addytywnego, zagrożenia, jakie wynikają z jego stosowania dla zdrowia użytkowników (w tym operatorów drukarek 3D) i skutki oddziaływania substancji uwalnianych podczas tego procesu na podstawie dostępnych badań in vitro i in vivo. Wykazano, że substancje emitowane podczas drukowania z wykorzystaniem powszechnie stosowanego filamentu poli(akrylonitrylu-co-butadienu-co-styrenu) w produkcji przyrostowej mogą cechować się działaniem rakotwórczym, hepatotoksycznym i teratogennym oraz oddziaływać toksycznie na układ oddechowy. Wskazano najnowsze badania dotyczące mechanizmu powstawania cząstek stałych i lotnych związków organicznych podczas drukowania przestrzennego, parametrów wpływających na ich potencjalną emisję oraz kierunki ograniczania tych zagrożeń. Podkreślono konieczność opracowania przyjaźniejszych dla środowiska i mniej emisyjnych materiałów do druku oraz strategii prewencji i środków ochrony indywidualnej oraz zbiorowej. Użytkownicy drukarek 3D powinni poznać wszystkie możliwe aspekty zagrożeń związanych z procesem drukowania. Zbyt mała ilość danych dotyczących bezpośredniego narażenia na substancje chemiczne i cząstki stałe uwalniane podczas użytkowania filamentów utrudnia budowanie świadomości bezpiecznej pracy. Szczególnie istotny jest wpływ emitowanych związków chemicznych i cząstek stałych z materiałów poddanych obróbce termicznej w jednej z najpopularniejszych technologii druku 3D, tj. osadzania topionego materiału, na zdrowie drukujących. Narażenie użytkowników np. na dodawane do filamentów plastyfikatory następuje różnymi drogami -przez skórę oraz układy oddechowy i pokarmowy. Dostępne dane epidemiologiczne i najnowsze prace eksperymentalne wskazują, że taka ekspozycja to wysokie ryzyko chorób układu naczyniowo-sercowego i miażdżycy u dorosłych lub problemów kardiologicznych i zaburzeń metabolicznych u dzieci. Niniejszy przegląd poprzez wskazanie potencjalnych czynników ryzyka może przyczynić się do ograniczenia utraty zdrowia użytkowników drukarek i poprawy warunków oraz bezpieczeństwa pracy przede wszystkim w przedsiębiorstwach, w których wykorzystuje się technologię wytwarzania addytywnego.

show abstract

Section: Toksyczność Materiałów Wykorzystywanych W Technologii Fdmunclassified

Risk assessment and toxicity effects of materials used during additive manufacturing with FDM technology

Dobrzyńska,

Chojnacka-Puchta,

Sawicka

et al. 2024

Med Pr Work Health Saf.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The AM process can be divided into three phases with different tasks, emissions, and exposure of AM operators. The phases of AM are pre-processing (designing of object and preparation of machine), processing (printing of object), and post-processing (removal, cleaning, and further processing of object) [ 8 , 17 , 18 ]. When workers are exposed to chemicals of concern to their health, there are various routes of exposure indicating the way the chemical is absorbed into the body.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Emissions and Exposures Associated with the Use of an Inconel Powder during Directed Energy Deposition Additive Manufacturing

van Ree,

du Preez,

du Plessis

2023

IJERPH

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Additive manufacturing (AM) has been linked to potential exposure-related health risks, however, there is a paucity of sufficient research. This study aimed to supply information regarding emissions and exposure during directed energy deposition (DED) AM using inconel 718, with the main constituents being nickel, chromium, and cobalt. By using standardized occupational hygiene methods, the measurement strategy consisted of a combined approach, including powder characterization, particle emission monitoring, and personal exposure monitoring of AM operators. Powder characterization of virgin and used powder indicated no significant difference in particle size, shape, or elemental composition. Particle number emissions ranged between 102 and 105 p/cm3 for submicron particles (<1 µm in size). There was no significant difference in the particle emission rate between the three phases of AM or the two types of DED machines (p > 0.05). The particle emission rate for submicron particles peaked at 2.8 × 109 p/min. Metals of concern to human health were detected during the AM process but were considerably lower than the relevant exposure limits. This study confirms particle emissions, predominantly in the submicron range, above the background concentration during DED AM and, although insignificant in terms of potential health effects, AM operators are exposed to detectable concentrations of the metal constituents of inconel.

show abstract

Safety practices and occupational hazards of the additive manufacturing of high entropy alloys

Modupeola,

Popoola

2023

Saf. Extreme Environ.

View full text Add to dashboard Cite

Additive manufacturing (AM), often known as 3D printing, is becoming more popular in contemporary sectors for product development, prototyping, and the production of complicated, precise components. This technique provides benefits such as shorter production cycles, lower tooling costs, waste reduction, simpler customization, and new distribution options. AM has been applied in automotive, aerospace, medical devices, construction, and biomedical applications. High-entropy alloys (HEAs) are gaining research interest in materials science and engineering due to their multiple principal elements and potential for numerous compositions. These alloys present fundamental issues that challenge conventional theories, models, and methods. Recent studies in HEAs address phase formation, novel properties, and structural and functional potential, making HEAs promising candidates for several applications. Layer-by-layer construction of intricate structures using high-entropy alloys requires melting metal powders with lasers or other heat sources. However, AM in high-entropy alloys poses unique safety issues. This review's ultimate goal is to raise awareness of the occupational hazards associated with additive manufacturing and provide practical solutions for safe and efficient operations. It serves as an interesting call to action for employers, workers, and regulators to prioritize safety practices in the growing field of additive manufacturing of high-entropy alloys, ultimately leading to a safer and more sustainable workplace.

show abstract

Particle emissions and respiratory exposure to hazardous chemical substances associated with binder jetting additive manufacturing utilizing poly methyl methacrylate

Cited by 5 publications

References 27 publications

Risk assessment and toxicity effects of materials used during additive manufacturing with FDM technology

Risk assessment and toxicity effects of materials used during additive manufacturing with FDM technology

Emissions and Exposures Associated with the Use of an Inconel Powder during Directed Energy Deposition Additive Manufacturing

Safety practices and occupational hazards of the additive manufacturing of high entropy alloys

Contact Info

Product

Resources

About