К ВОПРОСУ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ НА АДДИТИВНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

TO THE QUESTION OF ENSURING SAFETY AT ADDITIVE PRODUCTION

Ksenia Kushner

master student, Department of Shipbuilding and Energy Complexes of Marine Engineering, Astrakhan State Technical University,

Russia, Astrakhan

АННОТАЦИЯ

Работа посвящена уточнению темы повышения безопасности судостроительного производства в приложении к технологии 3D печати. Приведен опыт эксплуатации принтеров и на его основе приведена классификация опасностей. Разработаны и предложены к внедрению мероприятия, обеспечивающие защиту работающих от вредного воздействия.

ABSTRACT

The article is devoted to clarifying the topic of improving the safety of shipbuilding production as applied to 3D printing technology. The experience of using printers is given and on its basis the classification of hazards is given. Measures have been developed and proposed for implementation to ensure the protection of workers from harmful effects.

Ключевые слова: 3D печать, техника безопасности.

Keywords: 3D printing, safety engineering.

Пластические материалы, используемые в 3D печати (в частности ABS пластик) и применимые для изготовления судовых конструкций и изделий обладают токсическими свойствами в процессе их использования. Выделяемые вещества при нагреве и плавлении пластиков оказывают вредное влияние на кожные покровы людей и слизистые оболочки [1]. В связи с этим в работе предлагаются к внедрению на производство мероприятия по технике безопасности, обеспечивающие защиту работающих от вредного воздействия.

Рисунок 1. Опасные производственные факторы

Опыт эксплуатации 3D принтеров позволяет составить не только общее представление об опасностях (рис.1), но и классифицировать их:

1. Фиброгенное воздействие аэрозолей

Основными материалами в 3D печати являются ABS, PLA, NYLON, и PETG. Пластиковые нити из акрилонитрилбутадиенстирола (АБС) при нагреве выделяют более 175 различных летучие органические соединения, включая канцерогены, такие как стирол и метиленхлорид. Нити полимолочной кислоты (полилактид, PLA) выделяют более 50-и идентифицируемых летучих органических соединений (ЛОС), включая 1-бутанол, который может влиять на слизистую глаз, кожу, дыхательную и центральную нервную систему.

2. Повреждение органов дыхания частицами пыли.

Проведенные исследования Технологическим институтом Джорджии показали, что многие 3D-принтеры во время работы могут генерировать ультрамелкие частицы (частицы размером менее 0,1 мкм).

Подобные частицы могут вдыхаться и проникать глубоко в легочную систему человека, вызывая раздражение легких, дискомфорт, а также астму. Длительное воздействие частиц может привести к респираторным и сердечно-сосудистым заболеваниям.

3. Повреждения подвижными частями оборудования

Конструктивно 3D-принтеры состоят из большого количества подвижных частей и механизмов, которые могут располагаться как в закрытом корпусе, так и в открытом, что, безусловно, может представлять опасность для работника, обслуживающего или эксплуатирующего это устройство.

4. Повреждения электрическим током

Эксплуатация 3D-принтера, как и любого другого электрического устройство, сопряжено с риском получения работником, эксплуатирующим устройство, электротравмы.

5. Термические повреждения

Принцип работы FDM-принтера основан на плавлении пластиковой нити [2]. При этом, на ряде принтеров нагревается не только печатающая головка, называемая экструдером, но и печатный стол. Температура экструдера работающего принтера, в зависимости от используемых материалов и характеристик получаемых изделий может варьироваться от 170 до 300ºС. Печатный стол на отдельных принтерах может нагреваться до 170ºС.

В работе предлагаются следующие основные мероприятия:

1. Допускаемые к изготовлению конструкций на 3D принтере люди подвергаются специальному медицинскому обследованию и обеспечиваются защитной спецодеждой и противопыльными респираторами.

2. В цехе аддитивного производства оборудуется специальный санитарно-бытовой узел, в который входят бытовые комнаты, оборудованные шкафами для хранения защитной спецодежды, средств индивидуальной защиты, личной одежды, душевые, умывальник и прочее спецоборудование.

3. Все производственные участки по созданию изделий должны быть оборудованы обшей приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей кратный обмен воздуха.

4. Отдельно должны быть оборудованы специальные помещения для изготовления малогабаритных изделий, для механической и химической обработки, камера для ощкуривания конструкций, помещение для приготовления связующих композиций, красок и прочие.

5. Для рабочих необходимо разработать специальные правила личной гигиены и производственной санитарии, которые должны выполняться в обязательном порядке.

6. Во всех помещениях предусматривается специальное оборудование, обеспечивающее минимальное загрязнение производственными отходами и обеспечивается мокрая уборка помещений.

7. Хранение и транспортировка пластиков и прочих химических веществ должна производиться по специальной инструкции.

Дополнительно следует также учесть, что пластики, растворители и прочие компоненты 3D печати в процессе производства могут испаряться и при определенных условиях и концентрациях создавать взрывоопасные смеси [3]. В связи с этим, в производственных помещениях и помещениях для хранения синтетических материалов, наряду с обеспечением вентиляцией, должны предусматриваться противопожарные средства.

Список литературы:

1. Фейзиев Ф. М. ЗДОРОВЬЕ ТЕСНО СВЯЗАНО С ХИМИЕЙ //Химическая наука и образование, проблемы и перспективы развития. – 2019. – С. 293-296.
2. Зубцов С. С. и др. Экструдер филамента для 3D-принтера //Труды Пятнадцатой Всероссийской конференции студенческих научно-исследовательских инкубаторов. – 2018. – С. 137-139.
3. Бородавко В. К. и др. Исследование токсичности продуктов горения многокомпонентных кораблестроительных полимерных материалов //Морская медицина. – 2016. – Т. 2. – №. 4. – С. 69-74.