Cuando traje mi primera impresora a casa, me preocupaba sobre todo la calibración de la primera capa y la temperatura de la cama. Hoy tengo varias máquinas funcionando a la vez en mi taller y percibo el aire a su alrededor de forma totalmente distinta. Todos lo sabemos. Entra en una habitación donde se está imprimiendo y nota un olor dulzón específico. A veces es solo un ligero tufo, otras veces es un aire pesado que hace que le piquen los ojos bastante rápido. Fundimos plástico a altas temperaturas y, lógicamente, algo se libera al entorno. Los vapores de la impresión 3D son un tema que muchos makers pasan por alto hasta que les empieza a doler la cabeza. Así que la pregunta es clara. ¿Es realmente solo un olor inofensivo, o deberíamos prestarle atención?
El objetivo de este texto no es dar un susto de muerte a nadie ni obligarle a tirar la impresora por la ventana. Yo mismo imprimo a diario y desde luego no pienso dejar de hacerlo. Pero quiero darle una imagen totalmente real de lo que ocurre exactamente con el aire de su taller o cuarto de trabajo. Especialmente si está pensando en acercar la impresora a las zonas de estar, debería saber qué riesgos presentan los distintos materiales y cómo protegerse de ellos. No existe un enfoque único para todo. Todo depende de con qué alimente exactamente a su extrusor.
Qué se libera de la impresora
Cuando el filamento toca el nozzle caliente, empieza a fundirse y a cambiar de estado. Durante este proceso no solo se escapa calor al aire. En realidad, de la impresora escapan dos cosas completamente distintas que debemos separar para entender cómo protegernos de ellas.
En primer lugar están los compuestos orgánicos volátiles, para los que se suele utilizar la abreviatura inglesa VOC. Son exactamente esos gases que huele con la nariz. El problema de los VOC ha acompañado a la impresión 3D desde el principio. Son precisamente estos gases los responsables de que le empiecen a irritar los ojos, la nariz o la garganta tras pasar mucho tiempo cerca de la impresora. En personas sensibles, provocan dolores de cabeza o náuseas muy rápidamente.
Mientras que los VOC se huelen y su cuerpo le da una señal clara para ventilar, las partículas ultrafinas son más traicioneras. No las ve y no las huele. Son las llamadas UFP, del inglés ultrafine particles. Hablamos de partículas sólidas con un tamaño del orden de 1 a 100 nanómetros. Para que se haga una idea, estas nanopartículas son tan extremadamente pequeñas que, al inhalarlas, no se quedan en las mucosas, sino que penetran profundamente en los alvéolos pulmonares. Desde ahí, al cuerpo humano le cuesta mucho deshacerse de ellas y pueden pasar incluso al torrente sanguíneo.
Cuánto emite cada material
La variable más importante para la cantidad de emisiones es la temperatura del nozzle. La física es implacable en este sentido. Cuanto más caliente funda el material, más partículas y vapores se generan. Por supuesto, no es el único factor, la composición química juega un papel enorme, pero la temperatura es el desencadenante principal. Veamos materiales concretos.
El popular PLA se imprime a una temperatura relativamente baja, en torno a los 200 grados Celsius. Gracias a esto, es el que menos emisiones libera al aire en general. Algo parecido ocurre con el PETG, que también se considera un material de emisiones relativamente bajas y supone una carga menor para la impresión doméstica habitual. Pero ahí acaban básicamente las buenas noticias.
En cuanto pasa a los plásticos técnicos, la situación cambia drásticamente. El viejo y conocido ABS libera una enorme cantidad de partículas y compuestos volátiles al entorno. El ASA, más moderno y utilizado como alternativa estable a los rayos UV para exteriores, produce algo menos de partículas sólidas, pero a cambio libera una cantidad realmente masiva de VOC. Tanto el ABS como el ASA tienen un problema fundamental en común, liberan estireno. Si imprime estos materiales en una habitación sin ventilar, la concentración de estireno puede superar muy rápidamente los límites de higiene vigentes para espacios interiores.
El Nylon, es decir, la poliamida designada como PA, requiere altas temperaturas para imprimirse y libera una enorme cantidad de partículas ultrafinas al aire. En lo más alto de la escala de emisiones se encuentra el policarbonato o PC. Este material es uno de los que más emisiones produce en absoluto. Se imprime muy caliente, las temperaturas en el nozzle rondan los 300 grados Celsius, y la cantidad extrema de sustancias liberadas se corresponde con ello.
Pero aquí tengo que añadir un matiz muy importante. Mucha gente piensa que el PLA está hecho de fuentes vegetales y, por tanto, es total y absolutamente inofensivo. Sin embargo, algunos estudios científicos han descubierto algo bastante sorprendente. Las partículas liberadas por el PLA pueden ser, paradójicamente, más tóxicas por unidad de masa que las partículas del ABS. Sí, ha leído bien. La salvación del PLA es el hecho de que libera una cantidad absolutamente fraccionaria de estas partículas al aire en comparación con los plásticos técnicos. Por tanto, afirmar que las emisiones del PLA son cero es una simplificación muy inexacta. Son bajas, pero no son nulas.
Cuántas emisiones libera cada material
Comparación relativa, una barra más alta significa más emisiones. La temperatura del nozzle es el factor principal.
Además, el ABS y el ASA liberan estireno, que en una habitación sin ventilar supera los límites de higiene. La escala es orientativa, sirve para comparar los materiales entre sí.
Hasta qué punto es perjudicial para la salud
La pregunta de si la impresión 3D es perjudicial para la salud no tiene una respuesta de sí o no. Debemos distinguir entre los efectos a corto y a largo plazo. A corto plazo, el problema es la alta concentración de compuestos volátiles en una habitación mal ventilada. El resultado son ojos irritados, picor en la nariz y en la garganta. Por experiencia propia sé que si me olvido de ventilar durante una impresión larga con ABS, en una hora me entra un dolor de cabeza sordo y unas ligeras náuseas. Es una clara reacción del organismo al cóctel químico que hay en el aire.
La exposición a largo plazo es un tema más complejo y sigue siendo objeto de investigación científica activa. Aquí, el principal sospechoso son las partículas ultrafinas UFP. Como ya he mencionado, se depositan profundamente en los pulmones y al cuerpo le cuesta eliminarlas. La exposición prolongada a altas concentraciones de nanopartículas no beneficia en absoluto al sistema cardiovascular ni al respiratorio. Se presta especial atención al estireno, que se escapa del ABS y del ASA. Es, con diferencia, la sustancia más vigilada en nuestro sector, ya que está demostrado que irrita las mucosas y, en caso de exposición prolongada por encima de los límites permitidos, tiene efectos tóxicos sobre el sistema nervioso.
¿Ayuda una impresora cerrada y un filtro?
Cuando los makers descubren todo esto, suelen empezar a buscar una solución rápida. Esta parece ser la compra de una impresora totalmente cerrada. Las impresoras cerradas, como la popular Bambu Lab, y muchos otros modelos del mercado, suelen llevar incorporado de fábrica un filtro de carbón activo. Sobre el papel suena absolutamente genial, pero la práctica es un poco más complicada.
El carbón activo funciona según el principio de adsorción. Es capaz de atrapar parte de los compuestos orgánicos volátiles y es absolutamente excelente para suprimir los olores. El problema fundamental es que el carbón no atrapa en absoluto las partículas ultrafinas UFP. Estas pasan a través de él sin que se note. Para filtrar las partículas sólidas es absolutamente necesario un filtro HEPA, pero este falta en el equipamiento básico de muchas impresoras. Así que el carbón activo por sí solo solo resuelve la mitad del problema.
Otro inconveniente es la vida útil. El filtro de carbón se satura gradualmente con el uso. No tiene una capacidad infinita. En cuanto alcanza su límite, deja de funcionar y deja pasar los gases a la habitación. Aquí se aplica una regla sencilla y muy fiable. En cuanto huele claramente la impresión incluso fuera de la impresora cerrada, el carbón ya está saturado. En ese momento ya está respirando VOC sin filtrar y los está inhalando. Por lo tanto, se recomienda cambiar el filtro aproximadamente cada tres a seis meses de impresión activa.
Tampoco debemos olvidar cómo circula realmente el aire dentro de la caja. En la inmensa mayoría de las impresoras cerradas, el aire simplemente recircula a través del filtro dentro de la cámara. No es una extracción hacia el exterior del edificio y desde luego no sustituye a la ventilación de la habitación. La cámara cerrada de la impresora sirve principalmente para mantener una temperatura estable alrededor de la pieza impresa y evitar así el molesto warping, es decir, que el plástico se curve y se despegue de la cama. La protección de la salud suele ser solo un efecto secundario, y no siempre perfectamente resuelto.
Qué puede hacer un filtro de carbón y qué no
El carbón activo (tanto en impresoras cerradas como en kits externos) tiene unos límites físicos claros.
Cómo protegerse: ventilación y filtración
Si quiere tener un aire realmente limpio, tiene que tomar cartas en el asunto. Existen soluciones mucho mejores que confiar únicamente en la esponja de carbón básica. Una ventilación realmente eficaz de una impresora 3D requiere un enfoque sistemático.
Un gran avance es la instalación de un kit de mejora que combine un filtro HEPA de calidad de clase 13 o 14 junto con una cantidad generosa de carbón activo. Una solución aún mejor es añadir un extractor externo que expulse el aire de la impresora a través de estos filtros. Esta combinación puede atrapar hasta el 99,95 por ciento de todas las partículas ultrafinas y compuestos volátiles. En pruebas independientes, estos sistemas han logrado reducir hasta cuatro veces la concentración de contaminantes en la habitación. Recuerde el principio fundamental. Solo la combinación de un filtro HEPA para las partículas sólidas más carbón activo para los gases volátiles cubrirá ambas cosas. El HEPA por sí solo no atrapa los VOC y el carbón por sí solo no detiene las partículas.
Recomendaciones prácticas según el material
Ya hemos dejado atrás la teoría, vamos a ver qué significa esto para su uso diario. La mayor y a la vez más barata palanca para reducir los vapores en su casa es la propia elección del material y la consiguiente menor temperatura del nozzle. Si no necesita expresamente una alta resistencia mecánica o térmica en la pieza final, imprima con materiales que se fundan a temperaturas más bajas.
Si opta por un PLA de calidad, el riesgo en una habitación bien ventilada es realmente bajo. Puede trabajar normalmente junto a la impresora y basta con abrir la ventana de vez en cuando. Algo muy parecido ocurre con el PETG, que es el compromiso ideal para piezas funcionales sin tener que montar un laboratorio de extracción.
Una situación completamente distinta se da con los filamentos técnicos. El ABS, el ASA, el policarbonato y el Nylon pertenecen sin lugar a dudas a una impresora cerrada equipada con filtración activa. Con estos materiales, la ventilación es absolutamente clave, idealmente con una salida directa del aire al exterior por la ventana o al menos a una habitación permanentemente deshabitada. La regla de oro es clara. Nunca imprima ABS ni ASA en una habitación habitada y sin ventilar en la que se encuentre en ese momento.
Si quiere tener el sistema absolutamente más fiable en casa, hágase con una impresora cerrada, añádale una potente filtración que combine HEPA y carbón, y ponga un purificador de aire de calidad en la propia habitación. Y, por supuesto, no olvide ventilar físicamente con regularidad. Un consejo absolutamente fundamental para terminar este bloque: nunca ponga la impresora en el dormitorio. El lugar donde pasa toda la noche durmiendo debe mantenerse limpio.
Qué medidas tomar para cada material
| Material | Emisiones | Qué hacer |
|---|---|---|
| PLA / PETG | bajas | Basta con una habitación bien ventilada. Una cámara cerrada con filtro es un extra para los olores. |
| ABS / ASA | altas | Cámara cerrada + filtración activa + extracción al exterior. Por culpa del estireno, nunca en una habitación habitada sin ventilar. |
| Nylon (PA) / PC | altas | Cámara cerrada + HEPA y carbón + extracción. Libera muchas partículas. |
La protección más barata es la elección del material. Si no necesita resistencia, imprima con PLA o PETG.
Conclusión
No conviene subestimar los vapores de nuestra afición, pero tampoco hay motivo para entrar en pánico y vender el equipo por su culpa. Solo se trata de enfocar la impresión con sentido común. Cada vez que cargue una bobina nueva en el extrusor, sea consciente de la temperatura que le está aplicando. A mayor temperatura, mayor es su responsabilidad sobre lo que va a respirar en la habitación. Abrir la ventana es lo mínimo que puede hacer por usted mismo. Y si planea impresiones largas con materiales técnicos, considere que una filtración y extracción de calidad son una parte del equipo tan importante como una buena cama de impresión o un nozzle de acero.
Preguntas frecuentes
¿Es perjudicial para la salud la impresión 3D?
Depende del material y de la ventilación. A corto plazo, los vapores pueden causar dolores de cabeza e irritar los ojos o la nariz. La inhalación a largo plazo de nanopartículas y compuestos volátiles en una habitación sin ventilar no beneficia a la salud. Sin embargo, con una ventilación adecuada y una buena elección del material, el riesgo es mínimo.
¿Qué filamento libera menos vapores?
El PLA es el que menos emisiones produce, ya que se imprime a una temperatura relativamente baja, en torno a los 200 grados Celsius. El PETG también es relativamente seguro y de bajas emisiones. Pero incluso con ellos se generan nanopartículas, aunque en pequeñas cantidades.
¿Ayuda una impresora cerrada con filtro de carbón?
Ayuda a atrapar los olores y parte de los compuestos volátiles, pero no atrapa las peligrosas partículas ultrafinas. Para eliminarlas es necesario un filtro HEPA. Además, el filtro de carbón se satura con el tiempo y es necesario cambiarlo con regularidad.
¿Tengo que ventilar al imprimir con PLA?
Sí, aunque el PLA presenta un riesgo muy bajo, sigue liberando una pequeña cantidad de partículas y compuestos volátiles. Una ventilación normal abriendo la ventana de la habitación es una prevención totalmente suficiente.
¿Puedo tener la impresora 3D en el dormitorio o en el salón?
La impresora no pertenece en absoluto al dormitorio. Inhalar vapores toda la noche mientras duerme es inadecuado incluso si imprime con PLA. En el salón, su uso solo es posible con materiales de bajas emisiones, siempre que haya una ventilación regular y exhaustiva.