加拿大如何監(jiān)管3D打印的健康和安全

魔猴君  科技前沿   8小時前

3D打印技術(shù)已從業(yè)余愛好者的工作室走向加拿大各地的工業(yè)生產(chǎn)線和課堂。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，它改變了加拿大人的設(shè)計和建造方式。然而，隨著這項技術(shù)的普及，人們對可能伴隨而來的潛在隱患也日益關(guān)注。在實驗室和工廠里3D打印機嗡嗡作響的背后，聯(lián)邦監(jiān)管機構(gòu)正努力確保技術(shù)進步不會以犧牲公眾健康或工人安全為代價。盡管3D打印長期以來因其減少浪費、實現(xiàn)按需生產(chǎn)和提高個性化程度的能力而備受贊譽，但其生產(chǎn)過程本身也可能使用戶接觸到細(xì)小粉塵、有機化合物和活性物質(zhì)。加拿大衛(wèi)生部和加拿大就業(yè)及社會發(fā)展部（ESDC）目前在制定指導(dǎo)各省和地區(qū)安全增材制造實踐的規(guī)范方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。我們聯(lián)系了這些政府機構(gòu)，以了解他們?nèi)绾沃贫ê透孪嚓P(guān)法規(guī)和建議。

面臨新型產(chǎn)業(yè)風(fēng)險

隨著3D打印技術(shù)在工作場所和教室中日益普及，加拿大開始關(guān)注該領(lǐng)域的健康與安全監(jiān)管問題。早期研究表明，某些3D打印機，例如熔融沉積成型（FDM）打印機和粉末基打印機，會排放有害粉塵和煙霧。因此，政府科學(xué)家和政策顧問開始意識到這可能對工人和消費者構(gòu)成潛在風(fēng)險。

加拿大就業(yè)及社會發(fā)展部勞工項目辦公室于2022年首次發(fā)布了關(guān)于3D打印機的危險警報。您可以在此處查看該警報。

加拿大衛(wèi)生部將其大部分監(jiān)管權(quán)力下放給《加拿大消費品安全法》（CCPSA），該法規(guī)定3D打印機供應(yīng)商有責(zé)任確保其產(chǎn)品不會造成健康風(fēng)險。加拿大衛(wèi)生部發(fā)言人在給3Dnatives的一份聲明中表示：“供應(yīng)商、制造商、進口商或零售商有責(zé)任確保其供應(yīng)加拿大市場的消費品符合CCPSA及其相關(guān)法規(guī)。”

這意味著該部門本身并不對投放市場的3D打印機進行審批或認(rèn)證，但如果產(chǎn)品被證實不安全，它可以采取糾正措施。發(fā)言人繼續(xù)說道：“法律及其法規(guī)適用于非商業(yè)用途的消費品。如果加拿大衛(wèi)生部認(rèn)定某種消費品對人體健康或安全構(gòu)成風(fēng)險，它可以采取適當(dāng)?shù)暮弦?guī)和執(zhí)法措施?！?/span>

迄今為止，加拿大衛(wèi)生部尚未收到任何與3D打印相關(guān)的消費者受傷的可信報告；然而，該部門仍在持續(xù)監(jiān)測這項技術(shù)。衛(wèi)生部還表示，他們正在繼續(xù)研究超細(xì)顆粒物和揮發(fā)性排放物，隨著新材料和打印方法不斷涌現(xiàn)，這些問題仍然具有重要意義。

從消費者安全到工作場所保護

隨著3D打印技術(shù)在加拿大從業(yè)余愛好者群體擴展到大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，監(jiān)管范圍也從消費者保護擴展到工作場所安全。這其中也涉及到了加拿大就業(yè)和社會發(fā)展部（ESDC），該部門是另一個在政策和監(jiān)管討論中處于領(lǐng)先地位的聯(lián)邦部門。ESDC負(fù)責(zé)管理《加拿大勞動法》，并對使用3D打印機的雇主提出了明確的要求。

該部在回應(yīng)中強調(diào)，這項技術(shù)“可能導(dǎo)致哮喘、肺部炎癥、頭痛、咳嗽、循環(huán)系統(tǒng)疾病和皮膚病等健康問題”。這些影響可能源于接觸細(xì)粉塵、揮發(fā)性有機化合物和活性粉末，具體取決于所用打印機的類型。這些不良影響尤其會波及患有哮喘等基礎(chǔ)疾病的人群或免疫系統(tǒng)較弱的人群。

鑒于FA在加拿大經(jīng)濟中日益增長的影響力，人們對FA的擔(dān)憂最近有所增加（圖片來源：Grand View Research）。

根據(jù)加拿大就業(yè)及社會發(fā)展部（ESDC）的說法，雇主的第一步是進行強制性風(fēng)險評估。該部門表示：“在使用3D打印機之前，雇主必須進行風(fēng)險評估并采取措施控制風(fēng)險?！币坏┳R別出風(fēng)險，雇主必須確保“員工了解潛在的危險、基本急救知識和預(yù)防策略”。

該部門的指導(dǎo)方針將3D打印機歸類為工業(yè)工具，而非簡單的辦公設(shè)備。加拿大就業(yè)及社會發(fā)展部（ESDC）指出：“3D打印機比紙質(zhì)打印機更危險，必須像對待其他工業(yè)設(shè)備一樣謹(jǐn)慎操作。”這包括確保通風(fēng)良好、限制接觸時間以及維護設(shè)備以防止泄漏或排放。

加拿大對3D打印安全性的應(yīng)對措施

工作場所3D打印的管理框架主要基于《加拿大職業(yè)健康與安全條例》（COHSR）。這些條例制定了危害識別（第十部分）、個人防護設(shè)備的使用（第十二部分）以及制定綜合危害預(yù)防計劃（第十九部分）的規(guī)則。

實際上，這意味著采用增材制造技術(shù)的公司必須：

識別和評估與粉塵、煙霧或化學(xué)品相關(guān)的風(fēng)險；

安裝充足的通風(fēng)設(shè)備，最好配備高效空氣微粒過濾器（HEPA過濾器）；

培訓(xùn)員工安全使用、清潔和維護打印機；

遵守工作場所危險物質(zhì)信息系統(tǒng)（WHMIS）關(guān)于危險物質(zhì)標(biāo)簽和管理的規(guī)定；

當(dāng)其他控制措施不足時，提供手套或呼吸器等防護裝備。

加拿大就業(yè)及社會發(fā)展部（ESDC）解釋說：“雇主應(yīng)選擇已配備防護裝置（例如防護罩、通風(fēng)系統(tǒng)和低排放裝置）的3D打印機。如果其他控制措施不足以有效管理風(fēng)險，還可以使用手套和呼吸器?！边@些措施并非可選項，而是體現(xiàn)了《加拿大勞動法》賦予雇主的更廣泛義務(wù)，即“確保每位員工在工作中的健康和安全得到保護”。對于ESDC而言，增材制造或許是一項新技術(shù)，但管理其風(fēng)險的責(zé)任完全屬于現(xiàn)有工作場所安全法規(guī)的范疇。

加拿大衛(wèi)生部的作用：了解暴露情況和新出現(xiàn)的風(fēng)險

加拿大就業(yè)及社會發(fā)展部(ESDC)負(fù)責(zé)監(jiān)管工作場所安全，而加拿大衛(wèi)生部則負(fù)責(zé)監(jiān)測公眾健康風(fēng)險。該部門持續(xù)研究3D打印機排放物可能對室內(nèi)空氣質(zhì)量和人類健康造成的影響。該部門表示：“加拿大衛(wèi)生部正在開展研究，以更好地了解接觸超細(xì)顆粒物(UFP)和揮發(fā)性有機化合物(VOC)對健康的影響，包括3D打印機等消費品可能釋放的物質(zhì)?！?/span>

目前，SLA和DLP技術(shù)正在推動加拿大各行業(yè)的增長，尤其是在汽車和工業(yè)領(lǐng)域。（資料來源：《增材制造進展》期刊2022年）

這項工作是評估空氣污染物和制定暴露指南這一更廣泛工作的一部分。發(fā)言人補充說：“雖然加拿大目前還沒有針對不明飛行物顆粒物的具體暴露限值，但加拿大衛(wèi)生部的研究有助于國際社會更好地了解這些顆粒物?！?/span>

加拿大衛(wèi)生部還向消費者提供在家使用3D打印機時如何最大限度減少接觸的信息。該部門建議在通風(fēng)良好的區(qū)域使用打印機，遵循制造商的說明，并選擇排放物較少的材料。該部門建議：“消費者應(yīng)遵循3D打印所用塑料或其他打印材料的安全數(shù)據(jù)表，并始終參考制造商的說明?！?/span>

保護加拿大制造商和生產(chǎn)商

3D打印帶來的風(fēng)險并非總是肉眼可見。尤其是一些隱形危害，例如空氣中的粉塵、有毒樹脂和活性粉末，它們雖然肉眼不可見，但卻可能造成嚴(yán)重的長期影響。諸如《加拿大職業(yè)健康與安全條例》（COHSR）之類的法規(guī)有助于確保工業(yè)企業(yè)和偶爾使用3D打印的用戶在使用時采取必要的預(yù)防措施。這些保護措施有助于加拿大在確保增材制造行業(yè)安全方面發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)作用。

根據(jù)加拿大就業(yè)及社會發(fā)展部(ESDC)的說法，“可能導(dǎo)致與使用3D打印機相關(guān)的事故、死亡或疾病的因素包括所有類型3D打印機產(chǎn)生的微小空氣粉塵、塑料3D打印產(chǎn)生的揮發(fā)性有機化合物(VOC)排放，以及細(xì)金屬粉末的毒性、易燃性和爆炸性?！边@些風(fēng)險凸顯了預(yù)防措施的重要性，例如使用封閉式打印機和空氣過濾系統(tǒng)，雇主有義務(wù)安裝這些設(shè)備。

該部門還強調(diào)了培訓(xùn)的重要性。“工人需要了解潛在的危險、基本的急救知識和預(yù)防策略，”該部門指出。對于某些設(shè)施，甚至可能需要進行醫(yī)療監(jiān)測?！叭绻细袢藛T建議接觸有害物質(zhì)的工人進行體檢，則可能需要制定健康監(jiān)測計劃，以審查和更新工人的健康狀況記錄。”這種方法旨在預(yù)防事故發(fā)生，并追蹤可能隨時間推移而出現(xiàn)的長期健康影響。通過這種方式，加拿大安全框架既保障了工人的當(dāng)前福祉，也保障了他們的未來健康。

共同責(zé)任：從政策到實踐

加拿大衛(wèi)生部和加拿大就業(yè)及社會發(fā)展部（ESDC）均強調(diào)，增材制造安全是各方的共同責(zé)任。政府提供框架，但具體實施則取決于制造商、雇主和個人。ESDC的立場很明確：“工作場所的利益相關(guān)者最能識別危險并采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施?！睘榱藥椭麄?，該部門推薦了一些資源，例如危險警報和加拿大職業(yè)健康與安全中心（CCOHS）。CCOHS發(fā)布了關(guān)于3D打印材料、通風(fēng)和工人保護的詳細(xì)指南。

加拿大自由黨政府在很大程度上主導(dǎo)了旨在應(yīng)對3D打印日益增長的健康和安全風(fēng)險的聯(lián)邦框架的制定。（圖片來源：大西洋理事會）

與此同時，加拿大衛(wèi)生部鼓勵消費者使用其《消費品事故報告表》報告安全事故，這有助于該部門識別潛在問題并不斷完善其建議。除了繼續(xù)支持增材制造（AM）的研究外，該部門還密切關(guān)注增材制造安全領(lǐng)域的國際發(fā)展動態(tài)，從而促進全球?qū)υ摷夹g(shù)影響的了解。

規(guī)范下一代增材制造

隨著3D打印技術(shù)拓展至生物打印、建筑、航空航天等新領(lǐng)域，加拿大監(jiān)管機構(gòu)正著手應(yīng)對有關(guān)暴露、可持續(xù)性和長期健康影響等更為復(fù)雜的問題。挑戰(zhàn)在于如何在快速發(fā)展的行業(yè)中平衡創(chuàng)新與安全?！氨仨氉袷爻煞值穆殬I(yè)暴露限值，”加拿大就業(yè)及社會發(fā)展部（ESDC）表示，“雇主有義務(wù)在適用情況下對員工進行3D打印機的使用、清潔和維護方面的培訓(xùn)。”

加拿大的方針強調(diào)培訓(xùn)、監(jiān)測和預(yù)防措施。這確保了即使增材制造技術(shù)日益復(fù)雜，保護工人的基本原則也始終不變。加拿大衛(wèi)生部總結(jié)了政府的觀點，指出：“3D打印機比紙張打印機更危險，必須像對待其他工業(yè)設(shè)備一樣謹(jǐn)慎使用?！痹摬块T開展的研究和推廣工作有助于確保從工程師到教育工作者的每個人都了解如何安全地履行這一責(zé)任。

構(gòu)建安全創(chuàng)新文化

3D打印代表著加拿大創(chuàng)意和制造業(yè)的新時代。它使個人和行業(yè)能夠以前所未有的速度和效率進行創(chuàng)新。但正如監(jiān)管機構(gòu)所提醒的，推動進步的技術(shù)必須得到謹(jǐn)慎管理。通過加拿大衛(wèi)生部和加拿大就業(yè)及社會發(fā)展部（ESDC）的共同努力，加拿大已建立起一套完善的增材制造安全使用框架。從工作場所通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)到消費者教育，加拿大的方針優(yōu)先考慮預(yù)防和問責(zé)。隨著技術(shù)的成熟，相關(guān)法規(guī)也將隨之完善，以確保加拿大的3D打印革命保持可持續(xù)性、負(fù)責(zé)任性，最重要的是，確保所有人的安全。

*圖片來源：加拿大就業(yè)及社會發(fā)展部和加拿大衛(wèi)生部

編譯整理：3dnatives