Вентиляция при 3D-печати становится вопросом сразу, как только принтер встаёт в жилой комнате: работает часами и пахнет. Вопрос, насколько это вредно, задают почти все, а внятного ответа обычно не получают: либо пугают канцерогенами, либо отмахиваются словами о безопасном пластике.
Сейчас по порядку: что именно выделяется при печати, чем отличаются материалы, что реально снижает риск и на чём не стоит тратить деньги.
Что выделяется при печати
Два типа выбросов, которые изучают отдельно.
Ультрамелкие частицы. Микроскопические твёрдые частицы, образующиеся при остывании расплава. Они настолько малы, что проходят глубоко в дыхательные пути. Выделяются при печати любым пластиком, вопрос только в количестве.
Летучие органические соединения. Газообразные вещества, которые мы воспринимаем как запах. У разных пластиков состав разный, и именно здесь между материалами огромная разница.
Важное уточнение: запах и опасность связаны не напрямую. Материал может почти не пахнуть и при этом давать много частиц.
Разница между материалами
Основание для всех дальнейших решений.
PLA. Самый спокойный вариант. Печатается при относительно низкой температуре, пахнет слабо и сладковато. Выбросы летучих соединений минимальны среди распространённых пластиков.
PETG. Чуть горячее, запах слабый. По суммарной нагрузке ближе к PLA, чем к ABS.
ABS и ASA. Главные источники беспокойства. Высокая температура, резкий запах, заметные выбросы летучих соединений. Печатать ими в жилой комнате без отвода воздуха не стоит.
Нейлон и наполненные материалы. Высокие температуры, специфический запах. Отдельный момент: наполнители сами по себе дают пыль при постобработке.
Фотополимерные смолы. Отдельная история, о которой ниже.
Смолы: это другая история
Здесь риски выше, и они иные по природе.
Жидкая смола до отверждения раздражает кожу и вызывает аллергию, причём чувствительность накапливается: человек может годами работать нормально, а потом внезапно получить реакцию. Что делать с изопропилом после промывки, разобрано в материале про регенерацию и утилизацию.
Испарения от открытой ванны присутствуют постоянно, пока принтер работает и пока смола в нём находится.
Обязательный минимум для смоляной печати. Нитриловые перчатки, всегда. Проветриваемое помещение, а лучше отдельное. Отсутствие контакта кожи со смолой и с изопропиловым спиртом после промывки. Утилизация отходов только после полного отверждения.
Печать смолой в спальне это плохая идея независимо от бюджета на вентиляцию. Подробности про сам процесс есть в материале про MSLA-принтеры.
Что снижает риск на самом деле
По убыванию эффективности.
Вынести принтер из жилого помещения. Балкон, кладовка, отдельная комната. Самое действенное решение, и оно бесплатное.
Проветривание. Открытое окно в помещении с принтером снижает концентрацию радикально. Речь не о сквозняке во время печати, а о нормальном воздухообмене.
Закрытая камера. Удерживает частицы внутри. Сама по себе не решает вопрос, но превращает принтер из источника в объект, который можно подключить к отводу.
Отвод воздуха наружу. Закрытая камера плюс вытяжка на улицу. Это полное решение, а не смягчение.
Фильтр внутри камеры. Помогает, но частично, и требует регулярной замены.
Про фильтры честно
Тема, где много маркетинга.
Фильтр из активированного угля поглощает часть летучих соединений. Работает он ограниченное время, потом насыщается и превращается в кусок картона. Признаков насыщения не видно, и люди годами держат мёртвый фильтр, считая себя защищёнными.
Фильтр тонкой очистки задерживает мелкие частицы. Для этого через него должен идти реальный поток воздуха, а не случайное движение внутри корпуса.
Комплектные фильтры многих принтеров это небольшая коробочка с углём. Она улучшает ситуацию с запахом, но не превращает ABS в безопасный материал.
Вывод: фильтр это дополнение к проветриванию, а не замена ему.
Своими руками: рабочая схема
Что собирают те, кто печатает регулярно.
Корпус вокруг принтера: готовый бокс, шкаф или самодельный короб. Главное, чтобы он был достаточно герметичен.
Канальный вентилятор небольшой мощности, выводящий воздух через гибкий воздуховод в окно или вентиляционный канал.
Приток воздуха снизу через отверстие с фильтром: иначе вентилятор просто не сможет тянуть.
Важный момент: отвод должен создавать в камере небольшое разрежение. Тогда воздух гарантированно идёт наружу, а не через щели в комнату.
Второй момент: вытяжка охлаждает камеру, и для ABS это плохо. Мощность подбирают минимально достаточной.
Ожоги и механические травмы
Риски, о которых думают меньше, а происходят они чаще.
Сопло держит температуру, при которой ожог мгновенный. Стол тоже горячий и площадь у него большая.
Подвижные части зажимают пальцы, особенно у принтеров с открытой кинематикой. Волосы и провода затягиваются в ремни.
Практика: не тянуться к печатающей голове во время работы, не убирать наплывы пальцами, снимать деталь только после остывания стола.
Отдельно про инструмент: снимая деталь шпателем, держите руку так, чтобы при срыве он ушёл не в ладонь. Порезы этим инструментом самая частая травма в печати.
Пожарная безопасность
Низкая вероятность, высокая цена.
Принтер это нагреватель, работающий часами без присмотра. Причины возгораний известны: плохой контакт в клеммах питания, повреждённый провод нагревателя, отказ термистора.
Что снижает риск. Проверять затяжку клемм периодически. Не оставлять принтер на длительную печать в первые недели, пока не убедились в его поведении. Не ставить его на ковёр и не окружать бумагой. Поставить рядом детектор дыма.
Прошивки современных принтеров содержат защиту от теплового разгона, но она работает, только если не отключена и если датчик исправен.
Где поставить принтер
Решение, которое влияет на всё остальное.
Балкон или лоджия. Удобно по воздуху и неудобно по температуре: зимой пластик плохо липнет к холодному столу, летом закрытая лоджия перегревается. Решается коробом, который заодно стабилизирует температуру.
Кладовка. Хороший вариант при условии, что дверь закрывается, а воздух куда-то уходит. Печать в наглухо закрытом чулане это накопление всего выделяемого в маленьком объёме.
Гараж или мастерская. Идеально по воздуху. Минус в пыли: она садится на стол и портит сцепление.
Рабочая комната. Приемлемо для PLA и PETG при проветривании. Принтер стоит поставить подальше от рабочего места и не на уровне лица.
Общее правило по расположению: чем дальше принтер от того места, где вы дышите несколько часов подряд, тем лучше, и это важнее любого фильтра.
Долгие печати и присмотр
Отдельный разговор, потому что печать измеряется часами.
Полностью отказаться от печати без присмотра невозможно: многие модели считаются дольше рабочего дня. Значит, вопрос в том, как снизить риск.
Что помогает. Камера с удалённым доступом: видно, что происходит, и можно остановить. Умная розетка для отключения питания издалека. Проверка первых слоёв перед уходом: большая часть отказов случается именно в начале.
Чего лучше не делать: не запускать долгую печать новым материалом или на новом профиле перед уходом из дома. Ночная печать безопаснее дневной в отсутствие людей: вы рядом и услышите посторонний звук.
Постобработка: недооценённый риск
Шлифовка напечатанной детали даёт мелкую пластиковую пыль, и её вдыхают в упор, склонившись над деталью.
С наполненными материалами хуже: пыль от углеволокна раздражает дыхательные пути и кожу.
Меры простые. Шлифовать по мокрому: пыль не поднимается. Работать в респираторе, а не в тканевой маске. Не сдувать пыль ртом.
Химическая обработка парами растворителя это отдельная процедура, требующая проветривания и отсутствия открытого огня рядом.
Про механическую доводку деталей есть отдельный разбор в материале про склейку напечатанных деталей.
Дети и животные
Вопрос, который задают чаще всего.
Принтер в детской комнате это плохая идея по совокупности причин: горячие части, подвижные механизмы, выбросы и шум, мешающий спать.
Животные реагируют на принтер по-разному: кошки интересуются движущимися частями, что заканчивается либо испорченной печатью, либо ожогом.
Разумное решение одно и то же: закрытая камера или отдельное помещение с закрытой дверью.
Что можно не делать
Траты, которые не окупаются.
Дорогой очиститель воздуха рядом с принтером. Он гоняет воздух по комнате, а не удаляет источник. Открытое окно даёт больше.
Респиратор при печати PLA в проветриваемой комнате. Избыточно.
Замена всех материалов на PLA из страха. Осмысленно только если вы и так печатаете декор. Для функциональных деталей это потеря свойств ради мнимой безопасности.
Измерители концентрации частиц бытового класса. Точность их такова, что решения на их основе принимать нельзя.
Короткий набор правил
Что стоит соблюдать, если не хочется вникать в детали.
PLA и PETG в проветриваемой комнате это приемлемо. ABS, ASA, нейлон требуют закрытой камеры и отвода воздуха. Смолы требуют отдельного помещения, перчаток и вентиляции. Шлифовать только по мокрому или в респираторе. Не оставлять принтер без присмотра надолго, пока не изучили его поведение.
Этого достаточно для домашней печати любого объёма.
Частые вопросы
Можно ли ставить принтер в спальне?
Для печати PLA при регулярном проветривании это приемлемо, хотя шум всё равно помешает. Для ABS и смол нет: там нужен отвод воздуха наружу, а не проветривание.
Правда ли, что PLA безвреден, потому что из кукурузы?
Происхождение сырья ничего не говорит о том, что выделяется при нагреве до двух сотен градусов. PLA действительно спокойнее остальных, но выбросы частиц у него есть.
Помогает ли комплектный угольный фильтр?
Частично и недолго. Он убирает часть запаха, требует замены и не заменяет проветривания. Считать его решением вопроса нельзя.
Опасен ли запах при печати?
Запах это сигнал о присутствии летучих соединений, но их количество по силе запаха не оценить. Отсутствие запаха не означает отсутствия выбросов частиц.
Что делать с отходами смолы?
Отверждать ультрафиолетом до твёрдого состояния и выбрасывать как обычный пластик. Выливать жидкую смолу в канализацию нельзя.
Если принтер стоит в жилой комнате, начните с самого дешёвого: вынесите его оттуда или откройте окно. Это действеннее любого фильтра.