關于金屬粉末3D打印的安全隱患，3D科學谷曾發布《實現金屬3D打印安全生產，幾點你需要了解的安全影響因素》一文，分析了粉末和惰性氣體使用中的風險，火災和爆炸的風險，粉塵吸入和接觸的風險，惰性氣體窒息的風險。那么如何有效的防范這些風險呢？本期，3D科學谷與谷友共同來領略從防范意識到防范裝備，金屬3D打印加工所需要注意的事項。

    風險一：火災

防止火災的關鍵是要記住，引發火災的三要素（“火三角”）：燃料（金屬粉末或煙灰），點火源（激光或火花）和氧氣。雖然這些金屬打印設備的設計專為在惰性氣體環境中發生激光和金屬粉末接觸，可以說是以安全的方式運行的。但作為操作人員，在處理粉塵或煙灰時，應避免任何點火源環境。這是因為三要素中的兩個已經得到滿足：燃料（粉末或煙灰）和氧氣（在開放環境中）。需要注意消除基本風險（包括吸煙等有可能的點火風險），此外存在的主要風險是靜電放電（ESD），因此一些必要的防護設備包括防靜電腕帶是避免意外發生的有效途徑。

了解粉末的生命周期也有助于防范意外發生的風險，粉末以罐式的包裝運送到加工現場，最后作為回收粉末（大部分粉末），或以廢料回收形式被收集起來。看起來相當復雜，但是必須了解和遵循的是粉末的整個存在環境：被產品困住的粉末，要回收的粉末，被困在過濾器中的煙灰和粉末，以及積聚在手套上擦拭清潔積累下來的粉末。此外，內部軟管和軸也會積聚粉末，所有的沉積粉末都需要定期處理。

一些基本的安全措施不可忽視，在使用機器時，始終戴上手套，護目鏡和防護服（實驗室外套）。 即使是使用鍵盤和鼠標等最簡單的任務也需要注意安全。

保護生命安全，防止火災至少有幾個措施可以采取：

    個人防護裝備（PPE）

PPE是一種自衛的防護手段，如果發生火災，可以有效的保護生命安全，根據預算的不同，可以配置不同級別的防護裝備：

- 防護服：如果使用活性金屬，可以使用實驗室外套，覆蓋手臂，防護手套，防靜電皮帶

- 標準PPE：呼吸器、丁腈手套、面罩、防靜電表帶

- 擴展PPE：標準PPE PLUS、防火級套裝，防火手套

    滅火

滅火方法有幾種，但是很明顯，水和二氧化碳對金屬火災來說是不安全的選擇。撲滅火災時，金屬火災需要使用的是D類滅火器，這是一個額定為金屬火災的滅火器。需要注意的是水對金屬火災來說可能是危險的，需要專業的消防隊來做出最好的決定。

    粉末儲存

平時，粉末儲存在未開封的罐子，當罐子被打開后，最好將開封的罐子存放在易燃柜中，這對于非反應性合金不是必需的，但對于活性金屬合金是必需的。

    風險二：粉末吸入和接觸

減少粉末吸入風險的主要方法是使用呼吸器。這些方法有多種形式，但是對于這一過程而言，最為推薦的兩種是帶內置面罩的呼吸器，更優選的是PAPR呼吸器，其提供正壓空氣，推薦使用N95以上的呼吸器過濾器，但N100是最理想的選擇。

在操作機器時，需要注意始終佩戴手套，避免與粉末接觸。這對于在金屬3D打印機區域外攜帶粉塵的風險最小化也是有用的：

開始工作之前，需要注意放手表、腕表首飾和手機。

完成工作后，需要脫掉保護外套，然后在處理任何其他物品之前將手和手臂肘部輕輕擦拭。

需要考慮安裝一層粘合地板墊，以便操作人員在走出房間時踩踏。

    金屬粉末安全數據

需要確保粉末供應商提供所訂購的所有粉末的SDS（安全數據表），并將這些表格存放在容易找到的地方，以方便檢索。

風險三：惰性氣體窒息

惰性氣體（氮氣或氬氣）用于為粉末加工過程中提供防止氧化的環境，這些氣體被存儲在氣瓶（氬氣）中或從發生器（氮氣）中輸送。無泄漏的設施和穩定的設備性能是至關重要的，當發現在建造室中無法降低所需的氧氣PPM水平，或者氣體成分發生比較大的波動，這些可能與惰性氣體發生泄漏有關。設備的用戶必須知道氣體閥的位置，必要時需要自行關閉。

為了防止惰性氣體窒息情況發生，一個有效的裝置是氧氣傳感器。這是一種重要的傳感器，特別是對于安裝有任何依賴于惰性氣體的設備（包括3D打印機和爐子）的空間中。如果氧氣含量低于安全值，則會觸發警報以提醒現場人員立即撤離。