Consejos de seguridad con los productos de impresión 3D SLS de Formlabs: Calidad del aire y análisis de riesgo de polvo

Las impresoras 3D SLS y las máquinas de posacabado de la serie Fuse ofrecen potencia de fabricación industrial en un tamaño y un formato accesibles. A diferencia de muchas otras soluciones para SLS en el mercado, la serie Fuse no tiene requisitos complejos en cuanto a infraestructura, ventilación o alimentación. Su tamaño compacto permite a los usuarios introducir la impresora Fuse 1+ 30W y las máquinas de posacabado en los entornos de oficinas típicos, subirlas o bajarlas por escaleras y a veces, incluso llevarlas a espacios residenciales. 

Estas consideraciones, junto con su precio accesible, hacen posible incorporar la tecnología SLS en espacios de trabajo de pequeñas empresas que de otro modo tendrían que externalizar su trabajo, y que las medianas y grandes empresas expandan sus operaciones hasta disponer de todo un parque de impresoras 3D SLS. 

Una de las principales preguntas que tiene quien empieza a imprimir en 3D mediante SLS o quien se plantea expandir sus operaciones de SLS gira en torno a la manipulación del polvo de impresión; si es difícil o no de gestionar. La Fuse 1+ 30W y las máquinas de posacabado hacen que sea fácil retirar el polvo sobrante de las piezas sinterizadas y sinterizarlo, así como limpiar las piezas en sí mismas. Podrás ver el proceso de trabajo completo en la guía en vídeo de seis minutos que ofrecemos abajo.

Para ofrecer más información respecto a la salud y la seguridad en la manipulación del polvo para SLS, Formlabs solicitó una evaluación de la calidad del aire a U.S. Compliance, así como un análisis de riesgo de combustibles y polvo de Stonehouse Process Safety. Ambos estudios se realizaron en las instalaciones de investigación y desarrollo (I+D) de SLS de Formlabs en Somerville (Massachusetts), que dispone de en torno a 60 impresoras SLS y 15 máquinas de posacabado.

Stonehouse Process Safety (Stonehouse) es un líder en el sector de la prevención de explosiones, incendios y liberaciones accidentales de material. Ofrece datos de ensayo de calidad probada y soluciones para la gestión de la seguridad de procesos. 

Los expertos de Stonehouse realizaron ensayos de laboratorio en muestras de seis polvos de Formlabs para evaluar los datos de explosividad asociados. Los polvos analizados fueron el Nylon 12 Powder, el Nylon 11 Powder, el Nylon 11 CF Powder, el Nylon 12 GF Powder, el TPU 90A Powder y un polvo que se encuentra en desarrollo. 

Las pruebas incluían:

1. Una prueba de cribado (pasa/no pasa) para determinar si las partículas eran explosivas.

2. Mediciones de la energía mínima de ignición y de la temperatura necesaria para iniciar un incendio.

3. La medición de la concentración mínima de polvo en suspensión para provocar una explosión (concentración mínima de explosión o CME).

Stonehouse realizó una investigación de los espacios en los que había presente polvo combustible o se estaba utilizando dicho polvo, e inspeccionó el equipamiento utilizado en esos espacios para procesar el polvo combustible, como las impresoras y el equipamiento de posacabado de la serie Fuse.

• Los polvos presentan un riesgo bajo de ignición por chispas y descargas electrostáticas. La energía mínima de ignición (EMI) de todos los polvos se considera alta y va de 300 a 1000 mJ. No se espera que ni las descargas de chispas fuertes de equipamiento sin toma de tierra generen este tipo de energía. 

• Las nubes de polvo presentan un riesgo bajo de autoignición cuando se exponen a un entorno calentado, superficies calientes y chispas de fricción. La temperatura mínima de ignición (TMInube) es superior a 400 °C en todas las muestras sometidas a pruebas, una temperatura considerada como muy alta. Además, la temperatura mínima de ignición de la capa de polvo sobre una placa caliente (TMIcapa) es superior a 350 °C. Esto muestra que los polvos solo echarán a arder si se produce un incendio.

• Para que una nube de polvo sea inflamable, esa nube que se genera debe ser extremadamente densa. Esto se infiere del valor relativamente alto de la concentración mínima explosiva (CME) en comparación con la mayoría de productos orgánicos.  

Los polvos para SLS son combustibles. Sin embargo, el análisis de riesgo de polvo muestra que, dada la naturaleza de los polvos de Formlabs, las medidas de seguridad incorporadas en el equipamiento y la limpieza regular para evitar acumulaciones de polvo, los riesgos de incendio y explosión provocados por el polvo son insignificantes.

El equipo de I+D de Formlabs lleva a cabo una limpieza semanal sencilla para mantener las instalaciones libres de riesgos provocados por el polvo. La principal operación es el aspirado de todas las superficies para prevenir la acumulación de polvo. Ya que las instalaciones de Formlabs se han considerado "área no peligrosa", el equipo utiliza un aspirador antiestático que sigue las recomendaciones de la NFPA para la manipulación de polvo combustible (en el caso de la UE, la Directiva ATEX Ex II 3D). Consulta la página de asistencia de Formlabs para encontrar toda la documentación de los productos, así como las instrucciones de preparación del espacio de trabajo. 

Para ver más buenas prácticas de limpieza del espacio de trabajo para parques de impresión SLS de todos los tamaños, lee el informe completo de análisis de riesgo de polvo para SLS o ponte en contacto con nuestro equipo de SLS para hablar de los requisitos de tus instalaciones y de qué necesitas para ponerte en marcha.