金属粉末3Dプリントの安全上の危険性と保護対策

金属粉末 3D プリントには、粉末や不活性ガスの使用に伴うリスク、火災や爆発のリスク、粉塵の吸入や接触のリスク、不活性ガスによる窒息のリスクなど、特定の安全上の危険があります。では、これらのリスクを効果的に予防するにはどうすればよいでしょうか?次に、Antarctic Bearと皆さんが、予防意識から予防設備、金属3Dプリント加工で注意すべき事項まで理解します。

リスク 1: 火災<br /> 火災を防ぐ鍵は、火災を引き起こす 3 つの要素 (「火災の三角形」) があることを覚えておくことです。それは、燃料 (金属粉またはすす)、発火源 (レーザーまたは火花)、酸素です。これらの金属印刷装置は不活性ガス環境で動作するように設計されていますが、レーザーと金属粉末の接触は安全に発生すると言えます。ただし、作業者としては、ほこりや煤を取り扱う際には、発火源となる環境を避ける必要があります。これは、3 つの要素のうち 2 つ、つまり燃料 (粉末または煤) と酸素 (開放環境) がすでに存在しているためです。基本的なリスク（喫煙などの発火リスクを含む）を排除することに注意を払う必要があります。また、主なリスクは静電放電（ESD）であるため、静電気防止リストストラップなどの必要な保護具を使用することで事故を効果的に回避できます。

粉末のライフサイクルを理解することは、事故のリスクを防ぐことにも役立ちます。粉末は缶で処理現場に輸送され、最終的にはリサイクル粉末（ほとんどの粉末）またはリサイクル用のスクラップとして収集されます。かなり複雑に思えますが、理解して従わなければならないのは、製品に捕捉された粉末、リサイクルされる粉末、フィルターに捕捉された煤や粉末、拭き掃除時に手袋に蓄積された粉末など、粉末が存在する環境全体です。さらに、内部のホースやシャフトにも粉末が蓄積されるため、堆積した粉末はすべて定期的に処分する必要があります。

いくつかの基本的な安全対策を無視しないでください。機械を操作するときは、必ず手袋、ゴーグル、保護服（白衣）を着用してください。キーボードやマウスの使用など、最も単純な作業であっても、安全性を考慮する必要があります。

生命の安全を守り、火災を防ぐために、少なくともいくつかの対策を講じることができます。

個人用保護具（PPE）
PPE は自己防衛の手段です。火災が発生した場合、人命の安全を効果的に保護できます。予算に応じて、さまざまなレベルの保護具を構成できます。

- 保護服: 反応性金属を扱う場合は白衣、アームカバー、保護手袋、静電気防止ストラップ- 標準 PPE: 呼吸器、ニトリル手袋、フェイスシールド、静電気防止ストラップ- 拡張 PPE: 標準 PPE PLUS、耐火スーツ、耐火手袋
火を消す方法はいくつかありますが、明らかに、水と二酸化炭素は金属の火災には安全な選択肢ではありません。金属火災の消火には、金属火災用の消火器であるクラス D 消火器を使用する必要があります。水は金属火災にとって危険な場合があることに注意することが重要であり、最善の判断を下すには専門の消防チームが必要です。

粉末の保管通常、粉末は未開封の缶に保管されます。缶を開封したら、開封した缶を可燃性のキャビネットに保管するのが最適です。これは非反応性合金の場合は必要ありませんが、活性金属合金の場合は必要です。

リスク 2: 粉末の吸入と接触<br /> 粉末の吸入リスクを軽減する主な方法は、呼吸器の使用です。これらの方法にはさまざまな形式がありますが、このプロセスに最も推奨されるのは、フェイスピースが組み込まれた呼吸器、さらに好ましくは陽圧空気を供給する PAPR 呼吸器と、N95 以上の呼吸器フィルターが推奨されますが、最も理想的な選択肢は N100 です。
機械を操作するときは、粉末に触れないように常に手袋を着用するように注意する必要があります。これは、金属 3D プリンターの領域外にほこりを持ち出すリスクを最小限に抑えるのにも役立ちます。
作業を始める前に、時計、手首のアクセサリー、携帯電話をしまっておくように注意する必要があります。作業が終わったら、保護コートを外し、他の作業を行う前に手と肘を軽く拭く必要があります。オペレーターが部屋を出るときに踏むための粘着式フロアマットを設置することを検討してください。
金属粉末安全データシート<br /> 粉末サプライヤーが注文したすべての粉末に対して SDS (安全データシート) を提供し、これらのシートが簡単に取り出せる場所に保管されていることを確認する必要があります。

ブロックリスク 3: 不活性ガスによる窒息不活性ガス (窒素またはアルゴン) は、粉末処理中に酸化防止環境を提供するために使用されます。これらのガスは、シリンダーに保管されるか (アルゴン)、ジェネレーターから供給されます (窒素)。漏れのない設備と安定した機器性能が重要です。ビルドルームで必要な酸素 PPM レベルを下げることができない場合、またはガス組成に大きな変動がある場合は、不活性ガスの漏れに関連している可能性があります。機器のユーザーはガスバルブの位置を把握し、必要に応じてバルブを閉じることができる必要があります。
不活性ガスによる窒息を防ぐためには、酸素センサーという装置が効果的です。これは、3D プリンターや炉など、不活性ガスを必要とする機器が設置されている空間にとって特に重要なセンサーです。酸素濃度が安全値を下回ると、警報が発せられ、現場の人員に直ちに避難するよう警告します。

出典: Dr. Dhruv Bhate

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