This paper discusses the potential of additive printing, the risks it poses to users' health (including 3D printer operators) and the effects of chemical substances released during the printing based on the available in vitro and in vivo studies. It was shown that substances emitted during printing with the commonly used acrylonitrile butadiene styrene (ABS) filament in additive manufacturing might have carcinogenic, hepatotoxic and teratogenic effects, as well as toxic effect on the respiratory system. The latest research on the mechanism of formation of particles and volatile organic compounds (VOCs) during 3D printing, the parameters affecting their potential emission, and trends in reducing these hazards are indicated. The need for the design of more environmentally friendly and less emissive printing materials, as well as strategies for prevention and individual and collective protection measures are emphasized. Users of 3D printers should be familiar with all possible aspects of the threats associated with the printing process. Insufficient data on direct exposure to chemicals and particles released during the use of filaments makes it difficult to build awareness of safe working practices. Of particular concern is the health impact of emitted chemicals and particles from thermally treated materials in one of the most popular technologies for 3D printing, i.e., fused deposition modelling. Exposure of the users to, for example, plasticizers added to filaments occurs through a variety of routes, by absorption through the skin, by inhalation or ingestion. Available epidemiological data, as well as current experimental works, indicate that such exposure is a high risk of cardiovascular diseases, atherosclerosis in adults, and cardiac problems and metabolic disorders in children. This review, by identifying potential risk factors, may contribute to reducing the health loss of printer users and improving working conditions and safety, especially in enterprises where additive manufacturing technology is used. Med Pr Work Health Saf. 2024;75(2).
W 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) (ABS) 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. Med Pr Work Health Saf. 2024;75(2).
Keywords: additive manufacturing; chemical substances; emissions; particles; toxicity of materials; work environment.
This work is available in Open Access model and licensed under a CC BY-NC 3.0 PL license.