Door Ignacio Sandoval, Senior Forensisch Ingenieur, EFI Global
3D printen, ook wel bekend als additive manufacturing, verandert de manier waarop we de wereld om ons heen bouwen. Industrieën over de hele wereld omarmen het om alles te maken, van levensreddende medische apparaten, bouwmallen en consumentengoederen tot motoronderdelen voor auto's en ruimteschepen.
Met grote innovatie komen nieuwe uitdagingen en hoewel we ons kunnen verbazen over de vooruitgang en mogelijkheden van 3D-printen, moeten we ook de unieke risico's ervan begrijpen. Laten we ons verdiepen in de wereld van 3D printen en de gevaren ervan ontdekken.
De kracht van 3D printers
3D printers worden zo wijdverspreid dat sommige hobbyisten ze thuis hebben staan. De desktopversies kosten tussen de $200 en $10.000 en gebruiken voornamelijk kunststoffen om kleine snuisterijen en prototypes voor persoonlijk gebruik te maken. Hoewel ze indrukwekkend zijn, verbleken deze compacte machines in vergelijking met de industriële of commerciële versies. Commerciële printers zijn veel groter, gebruiken een breder scala aan materialen en kunnen grotere projecten aan, zoals het maken van de kritieke onderdelen in vliegtuigen en auto's en het produceren van bouwonderdelen op ware grootte. Deze machines kunnen meer dan zes cijfers kosten en vereisen veel expertise om veilig te werken.
De risico's begrijpen
Er zijn inherente risico's verbonden aan 3D printers door de manier waarop ze gemaakt zijn en hoe ze werken. Door de hoge bedrijfstemperaturen, het explosieve stof en de elektrische eisen lopen ze onder andere risico op brand en explosies.
Hoge temperaturen en ontstekingsgevaar
Sommige 3D printers werken bij temperaturen boven de 750 graden Fahrenheit en bij die extreme hitte kan zelfs een kleine storing tot een ramp leiden. Verwarmingselementen, lasers en motoren - allemaal essentieel voor het functioneren van de printer - kunnen ontstekingsbronnen worden als er iets misgaat.
Elektrische overbelasting
Commerciële printers hebben veel elektrisch vermogen nodig. Als de juiste infrastructuur ontbreekt, kunnen circuits overbelast raken en brand veroorzaken.
Explosieve materialen
Sommige 3D printmethodes gebruiken fijne poeders die net zo explosief kunnen zijn als benzinedampen. Zonder de juiste ventilatie en behandeling vormen deze poeders een ernstig risico.
Mechanische storingen
3D printers zijn complex en als er een mechanisch defect optreedt, kan dit de werking stilleggen en kostbare reparaties met zich meebrengen. Motoren kunnen doorbranden door vastlopen, koelsystemen kunnen falen en oververhit raken en gevoelige elektronische componenten kunnen worden vernietigd door stroompieken.
Externe factoren
Waterschade door overstromingen, schade door vallend puin tijdens natuurrampen en vervuiling door stof of rook kunnen deze geavanceerde machines aantasten.
Leren van het verleden
In 2016 probeerde een jonge enthousiasteling de prestaties van zijn 3D-printer te verbeteren door haarlak te gebruiken om objecten beter te laten plakken tijdens het printen. Het resultaat was catastrofaal. Dampen van de brandbare spray ontstaken, wat leidde tot een explosie die zijn leven kostte.
Bij een ander incident werd een desktopprinter 11 uur lang gebruikt. Een kortsluiting veroorzaakte brand, waardoor de printer werd opgeslokt en aanzienlijke schade opliep - hoewel niemand gewond raakte.
Er gebeuren ook incidenten met commerciële 3D-printers. NASA printte een verbrandingskamer die gebruikt zou kunnen worden in een van haar raketmotoren en deze scheurde in tweeën tijdens de testontsteking. De printer die werd gebruikt om de kamer te maken pauzeerde halverwege het printen en die pauze creëerde een zwakke plek - of getuige lijn - op de kamer. Deze plek was niet bestand tegen de hoge druk en temperaturen, waardoor de kamer barstte en in brand vloog.
Voorbereiden en reageren
Voor zowel desktop- als commerciële 3D-printers is het essentieel dat operators de installatie- en onderhoudsrichtlijnen van de printerfabrikant volgen en de juiste training krijgen. Net zo belangrijk is het om ervoor te zorgen dat elektrische systemen de eisen van 3D printers aankunnen en dat deze printers worden opgenomen als onderdeel van rampenplannen.
Wanneer zich een incident voordoet, kan dat ontmoedigend zijn. Gespecialiseerde professionals kunnen helpen deze uitdagingen effectief aan te gaan, hoe complex ze ook zijn. Brandonderzoekers en forensisch ingenieurs kunnen de oorzaak vaststellen. Industriële hygiënisten kunnen het risico van toxische blootstelling beoordelen (vooral belangrijk als het om poeders of dampen gaat). Bouwkundig ingenieurs evalueren de schade aan faciliteiten en begeleiden een veilige wederopbouw. Apparatuurconsultants kunnen beschadigde printers beoordelen en vaststellen waar ze hebben gefaald.
Het samenstellen van het juiste team zorgt voor nauwkeurige beoordelingen, de juiste scoping van schade en het nastreven van mogelijke terugvorderingen.
De toekomst omarmen
3D printen is een revolutie in de manier waarop dingen worden gemaakt - zowel in fabrieken over de hele wereld als door enthousiastelingen thuis. Nu deze technologie steeds wijder verbreid raakt en de toepassingen ervan zich blijven uitbreiden in verschillende industrieën, moeten we ons bewust zijn van de brand- en explosierisico's die deze printers met zich meebrengen. Terwijl we de toekomst van productie omarmen, moeten we ook voorbereid blijven door veiligheidsprotocollen te volgen en de juiste experts in te schakelen om te reageren op een incident.
Geïnformeerd en verbonden blijven
Als je dieper op dit onderwerp wilt ingaan, lees dan onze volledige paper of neem contact op met een expert van EFI Global.
Tags: schade, apparatuur, brand, eigendom, risico, technologie