小米推出3D打印机，米家3D打印机购买前必看

3D打印机在人们的生活中发挥着巨大的作用，无论是在科研实验室还是家庭工作室，它们正以惊人的速度改变着我们的世界。最近，科技巨头小米也加入了这一领域，推出了一款全新的"米家3D打印机"，并通过小米有品进行众筹首发。这款产品设计简约，功能齐全，现已经上线小米有品平台火热众筹。本文将总结购买和使用米家3D打印机时需要注意的一些事项，并与大家分享。

对于对3D打印机不太熟悉的朋友们，我来介绍一下。目前，消费级3D打印机主要采用两种技术：FDM（熔融沉积建模）和LCD（液晶光固化）。FDM技术使用热塑性材料（如PLA塑料），通过加热材料使其熔化，并逐层堆叠以创建复杂的物体。而LCD技术则使用光敏树脂，通过液晶屏幕上的紫外线光源逐层固化树脂，逐渐构建出三维模型。米家3D打印机采用的是LCD技术，利用紫外光来固化光敏树脂。

米家3D打印机创新地将后固化过程整合到了打印机中。所谓后固化过程是指在3D打印完成后使用强力紫外灯来增加零件的强度。传统上，在使用液晶光固化技术的3D打印机时，完成打印后需要将打印出来的模型转移到独立的固化机中进行后固化处理。这需要额外的设备和空间，并增加了操作的复杂性。然而，米家3D打印机将紫外后固化过程集成到了打印机本身，使得用户在打印完成后可以直接进行后固化处理，而无需额外购买设备。这简化了整个打印流程，提高了使用的便利性。

在下图中，圆点表示紫外光源，直接面向用户设置。因此，在使用时用户需要格外小心，确保橙色罩子处于关闭状态。同时，请务必注意需要佩戴防护紫外线的眼镜。这是因为，紫外光具有一定的危害性。长时间暴露在紫外线下，特别是米家3D打印机使用的高强度波长为400纳米的紫外线，其强度远超太阳光，因此可能对人体产生不良影响。研究表明，紫外线能够穿透皮肤较深层，导致皮肤损伤，如光老化和皮肤癌等。这是因为紫外线能够直接破坏细胞的DNA结构，引起DNA损伤。特别是要避免小孩子接近设备，因为如果小孩在固化过程中打开了橙色罩子，紫外线可能对他们的眼睛等造成不可逆的损伤。鉴于这一点，强烈建议小米在产品上标注年龄限制，以提醒用户。

米家3D打印机（左），紫外灯可以直射用户带来辐照皮肤损伤，对比热熔成型打印机（右）

另外，我们还非常建议客户佩戴防护手套操作3D打印机，因为米家3D打印机采用的树脂材料对皮肤有刺激性，可能产生刺激性皮炎。光固化树脂由于采用多组分工业合成的方式制得，其中一些工业原料，包括粘合剂中可能包括丙烯酸酯等免疫增敏剂，还有光引发剂可能含有的重金属，都可能引发皮肤不适。在学术界，已经有大量的研究报道操作光固化树脂导致皮炎的案例，因此，操作米家3D打印机请务必带上防护手套。

基于光固化树脂中的组分，我们还建议客户准备呼吸防护装置，如口罩或防毒面具。因为米家3D打印机采用的树脂会释放一些气体。在详情页中，米家指出“使用时会有正常的树脂气味”，但是，这个“正常气味”实际上可能包含有毒气体。这是因为光敏树脂本身的材料特性导致在固化过程中，会产生一系列的化学反应。在光敏树脂中，许多对光敏感的、潜在有毒的材料被用作光引发剂，包括氧化锑、铜、锌和铁配合物，以及钛、铝和钡化合物。根据在美国环境保护署和西弗吉尼亚州国家职业安全与健康研究所等单位2019年发表在权威SCI期刊《职业与环境卫生杂志》和2022年发表在《毒理学与环境健康杂志》上的研究成果，桌面级光固化打印机散发的气味可能含有一些纳米级颗粒。这些颗粒可能含有潜在的致癌物、敏化剂、活性金属和羰基化合物蒸汽，对人类的呼吸道是有害的。

另外，一项2022年发表在权威SCI期刊《ACS Chemical Health & Safety》的最新研究揭示了很多散发气味的物质是在光固化的化学反应中产生的。而且，其产生有害气体的量大于热熔堆积原理的3D打印机。因此，尽管米家3D打印机声称其材料本身通过RoHS认证，但这不意味着在打印过程中不可能有新的有毒物质挥发，许多树脂成分，如丙烯酸酯（甲基丙烯酸2-羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸等）和羰基（如丙酮）仍然会挥发。因此，使用者在操作时需要格外注意个人防护措施，尤其是要确保孩子不会吸入有毒气体。

图：研究人员在测试桌面级光固化3D打印机排放的各种物质（保持罩子关闭） 图源：Zhang et al《Emissions and Chemical Exposure Potentials from Stereolithography Vat Polymerization 3D Printing and Post-processing Units》

图源：Bowers et al 《Potential for Exposure to Particles and Gases throughout Vat Photopolymerization Additive Manufacturing Processes》

另外，即使是所谓的"水洗树脂"，也不能简单地用水冲洗后直接排放到下水道中。水洗树脂不能直接排放到下水道中，因为其成分超出了污水处理厂的能力。未经妥善处理的树脂清洗液可能对环境造成损害，包括形成纳米颗粒。树脂中的化学成分在反应后会产生对环境有害的物质。将废液送至专业实验室或废物处理部门进行处理是保护环境的良好做法。

我们建议用户准备防紫外线的眼镜和呼吸防护装置，如口罩或防毒面具，还有手套，并将处理过程中的污水妥善处置。如果你是3D打印的骨灰级玩家，并且具备一定的安全意识和操作技能，家附近有妥善的排污处理装置，米家3D打印机可以是一个不错的选择。或者，也可以考虑其他平台上的基于热熔堆积成型的3D打印机。