(Opinie) Is 3D-printen een gezond idee?
3D-printen biedt ontwerpers en fabrikanten enorme voordelen. Maar wat zijn de gezondheidseffecten van deze technologie?
Dokter Wim Van Hooste, preventieadviseur-arbeidsarts
Recent verscheen er een artikel over het gebruik van desktop 3D-printers op de werkvloer (Hall et al., Annals of Work Exposures and Health, 2025). Een goed moment om de gezondheidseffecten te evalueren van deze open source, do-it-yourself 3D-printers die gebruikt worden voor professionele, educatieve en recreatieve doeleinden.
3D-printen heeft een alternatieve methode gecreëerd om op een precieze manier een vaste stof te produceren voor snelle productie van prototypes. 3D-printing maakt kleinschalige en goedkope producties van aangepaste goederen en facsimiles (replica's) mogelijk.
In contrast met het traditionele subtractieve proces van fabricage waarbij materiaal verwijderd wordt, worden bij 3D-printen gesmolten plastic filamenten via een mondstuk in achtereenvolgende lagen gedeponeerd om een vooraf ontworpen vorm te verkrijgen.
3D-printen biedt de ontwerpers en de fabrikanten, met name in de ruimtevaart, defensie en gezondheidszorg, enorme voordelen. Diverse prototypes kunnen snel afgedrukt, geanalyseerd, getest en verfijnd worden. In tegenstelling tot grotere commerciële 3D-printers, zijn de goedkope(re) desktopversies echter gewoonlijk niet voorzien van behuizingen, ventilatie- of filtratiesystemen.
Tijdens het printen worden bepaalde dampen, gassen, fijne én ultrafijne partikels (UFP’s) vrijgegeven in de omgevingslucht (Azimi et al., Environ Sci Technol, 2016). Primaire gasfase-producten van de thermische afbraak bij zeer hoge temperaturen zijn koolmonoxide en waterstofcyanide, evenals een verscheidenheid aan Vluchtige Organische Stoffen (VOS). De emissie van partikels begint enkele minuten na het begin van het printen tot circa 100 minuten nadat het printen beëindigd is.
Hoewel 3D-printtechnologie snel in kosten gedaald is en de prestaties zijn verbeterd, is onderzoek naar de gezondheidsrisico's van blootstelling aan de gassen, dampen, aerosolen met VOS en partikels duidelijk achtergebleven. Deze blootstelling zou aanzienlijke gezondheidsproblemen kunnen genereren (Chan et al., J Toxicol Environ Health, 2020).
Onderzoek naar de gezondheidsrisico's van blootstelling aan de gassen, dampen, aerosolen met VOS en partikels is duidelijk achtergebleven.
VOS bevatten verschillende ademhalingsgevoelige, irriterende, mutagene en kankerverwekkende stoffen, maar een groter risico kan de vorming van UFP’s (< 100 nm) zijn. Meerdere studies onderzochten de uitstoot van UFP’s van vroegere modellen van 3D-printers. Ze vonden nanopartikels, die van bijzonder belang zijn voor het bepalen van de toxiciteit van dampen die ontstaan uit het smelten van sommige thermoplastische stoffen.
UFP's zijn bijzonder relevant vanuit een gezondheidsperspectief, omdat ze zeer efficiënt in de hoofdluchtwegen, de longen en zelfs de longblaasjes binnendringen. Toxicologische studies laten zien dat UFP’s inflammatoire reacties, hoofdpijn en cardiovasculaire effecten veroorzaken.
Recente epidemiologische studies hebben aangetoond dat verhoogde concentraties in verband staan met ongunstige gezondheidseffecten, zoals astma-symptomen, ziekenhuisopnames voor beroerte en sterfte (Chan et al., Occup Med, 2018).
Het onderzoek naar de langetermijneffecten is een redelijk onontgonnen terrein (Chan et al., 2020). Gebruikers moeten stilstaan bij de uitstoot van 3D-printers (Ryan & Hubbard, Professional Safety, 2016; Wojtyla, Occup Environ Hyg, 2017; Romanowski et al., Atmospheric Environment, 2023).
Mogelijke voorzorgsmaatregelen om de blootstelling aan VOS en UFP’s te verminderen zijn het gebruik van ventilatiesystemen, behuizingen en luchtfilters (in dalende volgorde van impact).
