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3D打印機是一項革命性的技術，通過3D打印，人們可以實現快速、精確和定制化的制造。從簡單的原型到復雜的零部件，甚至是整個產品。人們可以根據自己的需求和創意設計物體，并通過3D打印機將其變為現實。日前，科技巨頭小米也加入了3D打印機的產品競賽，推出了“米家3D打印機”，并在小米有品眾籌首發。小編有幸拿到了這一款3D打印機，跟大家分享關于這款3D打印機在使用上的一些體驗、問題和思考。 對于3D打印機不是那么了解的小伙伴，小編告訴大家，目前消費級3D打印機主要有兩種技術流派：FDM（熔融沉積建模）和LCD（液晶光固化）。FDM技術使用熱塑性材料，如PLA塑料，通過加熱材料至熔化狀態并逐層堆疊來打印物體。LCD技術使用光敏樹脂，通過液晶屏幕上的紫外線光源逐層固化樹脂來構建三維模型。 小米的3D打印機采用了LCD技術，具有較高的打印精度和相對低廉的成本。它的主要成型部件是一塊LCD屏幕，由于不需要XY運動部件，成本較低。該打印機利用像素控制透光或不透光的方式，精確固化流動的樹脂的特定區域，從而實現高精度打印。需要注意的是，根據小米在詳情頁上的描述，該屏幕的使用壽命較短。 圖：FDM（熔融沉積建模，左側）和光固化打印機（右側）。圖源：Formlabs 圖：米家3D打印機技術原理 光就能讓樹脂固化，那可見光可不行，不然都無法保持樹脂的流動！而紫外光是十分危險的！研究表明，暴露在紫外線下，特別米家3D打印機運作的400nm波段，它可以穿透更深的皮膚層，會導致皮膚損傷。這包括光老化、皮膚癌等，因為紫外線能夠直接破壞細胞的DNA結構，造成DNA損傷。拋棄計量不談都是耍流氓，但米家3D打印機為了將樹脂后固化，使用的紫外光非常強，而且直接將紫外光源朝向用戶放置（頭圖中豎向貫穿機器的圓點們就是強紫外光源）因此使用時需額外小心，一定要保持橙色罩子關閉的狀態，尤其是需要避免小孩在一旁，萬一小孩在固化過程中打開了橙色罩子，紫外會對眼睛等造成不可逆的損傷。——強烈建議小米標注限制使用的年齡！相較而言，使用熱熔成型的3D打印機則沒有這個問題，可以供小孩使用。 米家3D打印機（左），紫外燈可以直射用戶帶來輻照皮膚損傷，對比熱熔成型打印機（右）小米有品上的另一個有防護門的3D打印機產品. 另外，米家3D打印機所使用的樹脂材料會散發氣味，即使已經密封，但打印過程中樹脂還是會流入打印槽，因此會有氣味，這一點米家3D打印機的詳情頁上已經有小字標明。但是，本著打破砂鍋問到底的精神，筆者去查閱了相關文獻，一查不知道，查了嚇一跳，這個氣味可能是有毒的氣體。是對人體呼吸道有害的，因此，在使用中需要嚴格佩戴防護措施！ 一項在美國環境保護署和西弗吉尼亞州國家職業安全與健康研究所等單位發表在權威SCI期刊JOURNAL OF OCCUPATIONAL AND ENVIRONMENTAL HYGIENE上的成果表明，桌面級光固化打印機散發的氣味包括一些納米級的顆粒，這些顆粒含有潛在的致癌物、敏化劑和活性金屬以及羰基化合物蒸氣——這是有光敏樹脂本身的材料特性引起的，在固化過程中，會產生一系列的化學反應。而許多光敏和潛在有毒的材料被用作光引發劑，包括氧化銻、銅、鋅和鐵配合物，以及鈦、鋁和鋇化合物。2020年的一項后續研究也證實了該發現。米家3D打印機僅說明材料本身通過RoHS認證，但是很多有毒物質的揮發可能是在打印過程中新產生的，因此還需要使用者倍加注意個人防護，尤其是不能讓孩子吸入有毒氣體！ 圖：研究人員對排放的粒子進行質譜分析的結果，圖源：Stefaniak et al. 2019 最后需要注意的是，即使是“水洗樹脂”，它也不能簡單用水沖洗后直接排放下水道。因為樹脂是由多種化工材料合成的，它遠遠超出了日常污水處理廠能處理的能力——其中所含的物質可能會對自然環境造成損害，包括在水體中形成團聚后的納米顆粒。來自意大利和墨西哥的研究人員就證實了光固化打印件未妥善處理的清洗后液體會對環境帶來損害，另外，英國的研究人員也發現了光敏樹脂中引發劑、促進劑、抑制劑和光穩定劑等組分在反應后會帶來對環境的危害物質。一個慣常的做法是送往專業的實驗室廢物處理部門，畢竟，要做保護環境的好公民！ 樹脂進下水道后可能進入自然環境最終被人類食用，圖源：Rodríguez-Hernández et al. 因此，米家3D打印機在使用時要嚴格遵守使用規范，最好能佩戴防紫外線的眼鏡和呼吸防護裝置，并將處理過程中的污水妥善處置。也希望米家3D打印機能加強相關提示——3D打印機的普及仍然任重道遠。即使米家3D打印機通過光固化原理實現了更好的打印效果，3D打印機的骨灰級玩家能夠從中受益。但如果不是，身邊沒有專門的污水處理裝置，或者家中有孩子，仍然不建議購買！可以考慮小米有品平臺上其他的基于熱熔堆積成型的3D打印機，擁有更安全的體驗！ |
