3D打印機(jī)是一項(xiàng)革命性的技術(shù)，通過3D打印，人們可以實(shí)現(xiàn)快速、精確和定制化的制造。從簡(jiǎn)單的原型到復(fù)雜的零部件，甚至是整個(gè)產(chǎn)品。人們可以根據(jù)自己的需求和創(chuàng)意設(shè)計(jì)物體，并通過3D打印機(jī)將其變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。日前，科技巨頭小米也加入了3D打印機(jī)的產(chǎn)品競(jìng)賽，推出了“米家3D打印機(jī)”，并在小米有品眾籌首發(fā)。小編有幸拿到了這一款3D打印機(jī)，跟大家分享關(guān)于這款3D打印機(jī)在使用上的一些體驗(yàn)、問題和思考。

對(duì)于3D打印機(jī)不是那么了解的小伙伴，小編告訴大家，目前消費(fèi)級(jí)3D打印機(jī)主要有兩種技術(shù)流派：FDM（熔融沉積建模）和LCD（液晶光固化）。FDM技術(shù)使用熱塑性材料，如PLA塑料，通過加熱材料至熔化狀態(tài)并逐層堆疊來打印物體。LCD技術(shù)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(gòu)建三維模型。

小米的3D打印機(jī)采用了LCD技術(shù)，具有較高的打印精度和相對(duì)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(yùn)動(dòng)部件，成本較低。該打印機(jī)利用像素控制透光或不透光的方式，精確固化流動(dòng)的樹脂的特定區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)高精度打印。需要注意的是，根據(jù)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(cè)）和光固化打印機(jī)（右側(cè)）。圖源：Formlabs

圖：米家3D打印機(jī)技術(shù)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(dòng)！而紫外光是十分危險(xiǎn)的！研究表明，暴露在紫外線下，特別米家3D打印機(jī)運(yùn)作的400nm波段，它可以穿透更深的皮膚層，會(huì)導(dǎo)致皮膚損傷。這包括光老化、皮膚癌等，因?yàn)樽贤饩€能夠直接破壞細(xì)胞的DNA結(jié)構(gòu)，造成DNA損傷。拋棄計(jì)量不談都是耍流氓，但米家3D打印機(jī)為了將樹脂后固化，使用的紫外光非常強(qiáng)，而且直接將紫外光源朝向用戶放置（頭圖中豎向貫穿機(jī)器的圓點(diǎn)們就是強(qiáng)紫外光源）因此使用時(shí)需額外小心，一定要保持橙色罩子關(guān)閉的狀態(tài)，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(huì)對(duì)眼睛等造成不可逆的損傷?！獜?qiáng)烈建議小米標(biāo)注限制使用的年齡！相較而言，使用熱熔成型的3D打印機(jī)則沒有這個(gè)問題，可以供小孩使用。

米家3D打印機(jī)（左），紫外燈可以直射用戶帶來輻照皮膚損傷，對(duì)比熱熔成型打印機(jī)（右）小米有品上的另一個(gè)有防護(hù)門的3D打印機(jī)產(chǎn)品.

另外，米家3D打印機(jī)所使用的樹脂材料會(huì)散發(fā)氣味，即使已經(jīng)密封，但打印過程中樹脂還是會(huì)流入打印槽，因此會(huì)有氣味，這一點(diǎn)米家3D打印機(jī)的詳情頁上已經(jīng)有小字標(biāo)明。但是，本著打破砂鍋問到底的精神，筆者去查閱了相關(guān)文獻(xiàn)，一查不知道，查了嚇一跳，這個(gè)氣味其實(shí)是有毒的氣體，是對(duì)人體呼吸道有害的，因此，在使用中需要嚴(yán)格佩戴防護(hù)措施！

一項(xiàng)在美國環(huán)境保護(hù)署和西弗吉尼亞州國家職業(yè)安全與健康研究所等單位發(fā)表在權(quán)威SCI期刊《JOURNAL OF OCCUPATIONAL AND ENVIRONMENTAL HYGIENE》上的成果表明，桌面級(jí)光固化打印機(jī)散發(fā)的氣味包括一些納米級(jí)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(huì)產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng)。而許多光敏和潛在有毒的材料被用作光引發(fā)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(xiàng)后續(xù)研究也證實(shí)了該發(fā)現(xiàn)。米家3D打印機(jī)僅說明材料本身通過RoHS認(rèn)證，但是很多有毒物質(zhì)的揮發(fā)是在打印過程中新產(chǎn)生的，因此還需要使用者倍加注意個(gè)人防護(hù)，尤其是不能讓孩子吸入有毒氣體！

圖：研究人員對(duì)排放的粒子進(jìn)行質(zhì)譜分析的結(jié)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(jiǎn)單用水沖洗后直接排放下水道。因?yàn)闃渲怯啥喾N化工材料合成的，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了日常污水處理廠能處理的能力——其中所含的物質(zhì)可能會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成損害，包括在水體中形成團(tuán)聚后的納米顆粒。來自意大利和墨西哥的研究人員就證實(shí)了光固化打印件未妥善處理的清洗后液體會(huì)對(duì)環(huán)境帶來損害，另外，英國的研究人員也發(fā)現(xiàn)了光敏樹脂中引發(fā)劑、促進(jìn)劑、抑制劑和光穩(wěn)定劑等組分在反應(yīng)后會(huì)帶來對(duì)環(huán)境的危害物質(zhì)。一個(gè)慣常的做法是送往專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室廢物處理部門，畢竟，要做保護(hù)環(huán)境的好公民！

樹脂進(jìn)下水道后可能進(jìn)入自然環(huán)境最終被人類食用，圖源：Rodríguez-Hernández et al.

因此，米家3D打印機(jī)在使用時(shí)要嚴(yán)格遵守使用規(guī)范，最好能佩戴防紫外線的眼鏡和呼吸防護(hù)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(jī)能加強(qiáng)相關(guān)提示——3D打印機(jī)的普及仍然任重道遠(yuǎn)。即使米家3D打印機(jī)通過光固化原理實(shí)現(xiàn)了更好的打印效果，3D打印機(jī)的骨灰級(jí)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(tái)上其他的基于熱熔堆積成型的3D打印機(jī)，擁有更安全的體驗(yàn)！