Organic compound and particle emissions of additive manufacturing with photopolymer resins and chemical outgassing of manufactured resin products

Author(s):  
Antti Väisänen ◽  
Lauri Alonen ◽  
Sampsa Ylönen ◽  
Marko Hyttinen
Author(s):  
Muyue Han ◽  
Jing Zhao ◽  
Lin Li

Abstract The integration of additive manufacturing technologies with stimuli-responsive shape memory materials allows the dynamic self-adaptation of fabricated parts upon exposure to external stimulations. The additional dimension of time inspires the concept of four-dimensional printing technology. However, the emerging feedstock materials and the employment of external stimuli in 4D printing are also associated with new workplace hazards and occupational health concerns. Current evaluation studies on additive manufacturing are mainly focused on the safety and health effects that originated from the part production phase and cannot be directly applied in 4D printing processes. In this study, the emissions of volatile organic compounds from stereolithography-based 4D printing process with thermo-responsive materials are targeted as the potential safety concern. Real-time total volatile organic compound monitoring is conducted during various production phases to align the emission sources with critical operating activities, including both operator interventions and machine operations. Comparative experiments are performed to evaluate the effectiveness of proposed emission control strategies. In particular, alterations in operation procedures such as stirring speed in material mixing and post-printing stimulation method can contribute positively to air emission control during manual operations. In addition, the installation of activated carbon fiber filters inside the machine build chamber can lead to a significant reduction of air emissions during part fabrication with an overall total volatile organic compound concentration reduction of 58.91%.


2013 ◽  
Vol 22 (03) ◽  
pp. 180-187 ◽  
Author(s):  
J. Henke ◽  
J. T. Schantz ◽  
D. W. Hutmacher

ZusammenfassungDie Behandlung ausgedehnter Knochen-defekte nach Traumata oder durch Tumoren stellt nach wie vor eine signifikante Heraus-forderung im klinischen Alltag dar. Aufgrund der bestehenden Limitationen aktueller Therapiestandards haben Knochen-Tissue-Engineering (TE)-Verfahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Die Entwicklung von Additive-Manufacturing (AM)-Verfahren hat dabei eine grundlegende Innovation ausgelöst: Durch AM lassen sich dreidimensionale Gerüstträger in einem computergestützten Schichtfür-Schicht-Verfahren aus digitalen 3D-Vorlagen erstellen. Wurden mittels AM zunächst nur Modelle zur haptischen Darstellung knöcherner Pathologika und zur Planung von Operationen hergestellt, so ist es mit der Entwicklung nun möglich, detaillierte Scaffoldstrukturen zur Tissue-Engineering-Anwendung im Knochen zu fabrizieren. Die umfassende Kontrolle der internen Scaffoldstruktur und der äußeren Scaffoldmaße erlaubt eine Custom-made-Anwendung mit auf den individuellen Knochendefekt und die entsprechenden (mechanischen etc.) Anforderungen abgestimmten Konstrukten. Ein zukünftiges Feld ist das automatisierte ultrastrukturelle Design von TE-Konstrukten aus Scaffold-Biomaterialien in Kombination mit lebenden Zellen und biologisch aktiven Wachstumsfaktoren zur Nachbildung natürlicher (knöcherner) Organstrukturen.


2006 ◽  
Author(s):  
W. Heitbrink ◽  
T. Peters ◽  
D. Evans ◽  
T. Slavin

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