Gelegentlich werden wir gefragt, ob es eine gute Idee ist, einen 3D-Drucker in einem Wohn- oder Arbeitszimmer aufzustellen. Immerhin ist das Gerät dafür ausgelegt, Kunststoff zu schmelzen. Und wenn Kunststoff geschmolzen wird, kann eine gewisse Menge an VOCs (flüchtige organische Verbindungen) und UFPs (ultrafeine Partikel) in die Luft abgegeben werden. Wie können Sie also feststellen, ob es sicher ist? Leider verfügt kein Hersteller von Verbraucher-3D-Druckern auf dem Markt über angemessene Zertifizierungen und Messungen für seine Geräte – außer uns!

Kurz und gut:Der Original Prusa MK4S (und MK4) ist, wenn er mit unserem Prusament PLA und PETG verwendet wird, der einzige 3D-Drucker für Verbraucher, der die international anerkannte UL 2904 GREENGUARD-Zertifizierung, die die strengen Sicherheitsstandards für VOCs und UFPs erfüllt. Wenn Sie sich Sorgen um Emissionen machen und einen Drucker für Ihr Zuhause, Ihr Büro oder Ihr Klassenzimmer benötigen, ist dies die sicherste verfügbare Option.

Das GREENGUARD-Konformitätszertifikat, ausgestellt von der Firma UL

Was sind VOCs und UFPs, und was bedeuten sie für den Benutzer?

hey mean for the user?
VOCs (flüchtige organische Verbindungen) sind eine Gruppe von organischen Chemikalien mit einem niedrigen Siedepunkt und einem hohen Dampfdruck bei Raumtemperatur, wodurch die Moleküle in die Luft freigesetzt werden können. Zu dieser Gruppe gehört eine Vielzahl von organischen Chemikalien, von denen einige sicher und sogar nützlich sind (verschiedene Düfte, Kommunikation zwischen Pflanzen und Insekten usw.), während andere eine Gefahr für die menschliche Gesundheit oder die Umwelt darstellen können.

Aus offensichtlichen Gründen möchten wir uns mit den für die menschliche Gesundheit gefährlichen VOCs befassen. Diese besorgniserregenden Chemikalien können verschiedene negative Auswirkungen haben, die von Kopfschmerzen, Schwindelgefühl und Atemproblemen bis hin zu einigen chronischen Krankheiten, einschließlich Krebs, reichen. Die Bandbreite der Gesundheitsprobleme kann bei Kindern sogar noch größer sein, da sich deren Körper noch in der Entwicklung befindet und die VOC ihr Immunsystem und ihre Neurologie schädigen können.

Bei den UFPs (ultrafeine Partikel) handelt es sich um nanoskalige Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 μm. Diese Partikel können entweder auf Kohlenstoffbasis oder metallisch sein und können aufgrund ihrer Größe tief in die Lunge eindringen, von wo aus sie in den Blutkreislauf gelangen können. Diese Partikel können dann Lungenkrankheiten verursachen, Herzkrankheiten und andere Gesundheitsprobleme auslösen.

Diese gefährlichen Chemikalien können bei der Herstellung verschiedener Produkte verwendet und später beispielsweise bei hohen Temperaturen in die Luft freigesetzt werden. Ihre Toxizität ist ohne geeignete Ausrüstung schwer zu erraten, da einige von ihnen geruchlos und ohne offensichtliche physiologische Auswirkungen auf den menschlichen Körper sein können. Und hier ist der Punkt, an dem das Unternehmen UL mit seiner GREENGUARD Zertifizierung hilft.

Vergleich der Partikelgröße. Quelle: United States Environmental Protection Agency (USEPA).

Was ist die UL GREENGUARD-Zertifizierung?

Das Hauptziel der UL GREENGUARD-Zertifizierung besteht darin, zu beurteilen, ob das Produkt sicher in der Anwendung ist, indem die Mengen an VOCs und UFPs, die es freisetzt, identifiziert und gemessen werden. Für uns entsprachen die Testkriterien der UL 2904 Norm, die für 3D-Drucker und 3D-Druckmaterialien gilt. Diese Norm wurde von UL nach den Anforderungen des American National Standards Institute (ANSI) und des Standards Council of Canada entwickelt. Sie bietet eine systematische Testmethode, die für Desktop-3D-Drucker geeignet ist. Sie gilt in erster Linie für die Messung der Emissionen von 3D-Druckern in Klassenzimmern, Büros, Bibliotheken und anderen nicht-industriellen Innenräumen, in denen eine angemessene Belüftung möglicherweise nicht gewährleistet ist. Die von der UL 2904-Norm ausgewählten Emissionen werden für ultrafeine, feine und grobe Partikel gemessen, wobei Konzentrationen, Partikelgrößen und die Anzahl der freigesetzten Partikel pro Stunde gemessen werden. Die Testreihe wird in einer kontrollierten Umgebung durchgeführt. Dazu gehören eine Testkammer, ein System zur Versorgung mit sauberer Luft und Kriterien, denen die Einrichtung entsprechen muss.

Foto des Original Prusa MK4 3D-Druckers in der Umweltkammerin der Einrichtung von UL (USA)

Die Ergebnisse des Tests sind sowohl die gemessenen und berechneten Expositionswerte von VOC und UFPs als auch die Kriterien für die maximal zulässige Emissionsrate für VOC- und Gesamtpartikelemissionen. Unter Berücksichtigung der detaillierten Umweltmodelle wird entschieden, ob der Drucker und das Material die endgültigen Kriterien erfüllen und somit für die Verwendung in nicht-industriellen Innenräumen geeignet sind.

Das UL-Unternehmen hat unsere Original Prusa MK4 und MK4S 3D-Drucker mit Prusament PLA und PETG getestet, die die am häufigsten verwendeten Filamente sind. Beide Drucker und Materialien haben die Testkriterien mit hervorragenden Ergebnissen bestanden. Hier können Sie das Konformitätszertifikat einsehen.

VOCs Ergebnis
Total VOC (TVOC) PASSED ✔
Acetaldehyd PASSED ✔
Acetophenon (Ethanon, 1-Phenyl) PASSED ✔
Cyclopentasiloxan, Decamethyl PASSED ✔
Dekanal PASSED ✔
Formaldehyd PASSED ✔
Nonyl-Aldehyd (Nonanal) PASSED ✔
Octanal PASSED ✔
TXIB (2,2,4-Trimethyl-1,3-Pentandiol-Diisobutyrat) PASSED ✔
UFPs Ergebnis
Partikelausbeute (Partikel/g) PASSED ✔
Partikel-Emissionsrate (Partikel/h) PASSED ✔

Warum ist es gut, unsere 3D-Drucker und Filamente zertifizieren zu lassen?

Die UL GREENGUARD Zertifizierung ist ein großer Schritt nach vorn. Denn die Diskussion über die potenziellen Gefahren von VOC- und UFP-Emissionen beim Drucken schwingt immer wieder in der Community mit. Die Menschen sind meist unsicher, ob es sicher ist oder nicht. Und sie können sich einfach nicht sicher sein. Die VOC- und UFP-Emissionen können von Filament zu Filament und von Drucker zu Drucker sehr unterschiedlich sein, da es viele Variablen bei den Drucktemperaturen, den 3D-Druckerteilen, den Filamentpigmenten, den Additiven usw. gibt. Es gibt einfach keine Möglichkeit abzuschätzen, ob die Kombination sicher ist oder nicht, wenn sie nicht ordnungsgemäß getestet wurde.

Die Sicherheit unserer Produkte liegt uns am Herzen, und zwar sowohl aus der Sicht derjenigen, die sie verwenden, als auch aus der Sicht derjenigen in unserem Team, die direkt am Herstellungsprozess beteiligt sind. Mit dem UL GREENGUARD Zertifikat, haben wir einen soliden Nachweis für die Erfüllung der Sicherheitskriterien, die von einer unabhängigen dritten Partei – der Firma UL – gemessen wurden. Dies kann besonders hilfreich sein, wenn Sie einen Drucker suchen, der in einem öffentlichen Raum wie einer Schule, einer Bibliothek oder einem anderen Bereich eingesetzt werden soll, in dem Sicherheit ein Muss ist.

Wir arbeiten daran, die Zertifizierung auf mehr unserer Drucker auszuweiten. Das ist ein langwieriger Prozess, aber wir sind optimistisch, was das Ergebnis angeht. Im Falle unseres XL-Druckers beispielsweise werden wir die gleichen bewährten Materialien und den Nextruder verwenden, nur mit einer anderen Kinematik.

Da das Zertifikat gültig beim Verwenden von unserem Prusament PLA und PETG ist, fragen Sie sich vielleicht nach anderen beliebten Materialien auf dem Markt, wie PC, Flex, ABS, ASA, PP, PVB und verschiedene einzigartige Verbundstoffe und Polymermischungen. Für den Druck von ABS, ASA, HIPS und PA sollten Sie auf jeden Fall das Gehäuse mit der HEPA Advanced Filtration Erweiterung verwenden. Bei Prusament testen wir jedes neue Material gründlich, bevor es in die Produktion geht. Ein aktuelles Thema in der Community sind die möglichen Gesundheitsrisiken von mit Kohlenstoff gefüllten Filamenten. Um sicherzustellen, dass unsere CF Prusamente sicher sind, haben wir mit dem tschechischen Nationalen Institut für öffentliche Gesundheit zusammengearbeitet, um sie auf Hautreizungen, Zytotoxizität und Partikelgrenzwerte in der Luft zu testen. Erst nachdem wir ihre Sicherheit bestätigt hatten, begannen wir mit der vollen Produktion. Mehr dazu können Sie in Josefs Tweet unten lesen.

Und schließlich können Sie auch mit unseren zertifizierten Druckern und Filamenten nichts falsch machen, wenn Sie zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen ergreifen, wie eine gute Belüftung.

Viel Spaß beim Drucken!