Безопасны ли 3D-печатные игрушки для детей? Материалы, мелкие детали и обработка

3D-печатный динозавр, набор крупных букв, гибкий дракон, который извивается в детской руке: это классические 3D-печатные подарки для детей. И родители справедливо спрашивают, безопасно ли это. Честный ответ: может быть безопасно, если сделать правильно и с учётом возраста ребёнка. Ниже объясняем, что значит «правильно». Важная оговорка: индивидуальная 3D-печатная игрушка изготавливается штучно и не проходит испытаний и сертификации по стандартам безопасности игрушек, таким как ТР ТС 008/2011, EN 71 или ASTM F963, поэтому требует чуть больше внимания, чем сертифицированная магазинная.

Какой пластик подходит

Первое, с чем нужно определиться, это материал. Для FDM-печати (когда принтер укладывает расплавленную нить слой за слоем) разумный выбор для детских вещей — PLA.

Материал	Подходит для детских игрушек?	Комментарий
PLA	Да, лучший вариант	Полиэфир из растительного сырья; базовый полимер не содержит BPA и фталатов (добавки и пигменты зависят от производителя); почти без запаха при печати
PETG	Да	Прочнее PLA, чуть эластичнее, хорош для игрушек, которые будут бросать
TPU	Да	Резиноподобный, хорош для мягких игрушек и скруглённых форм; не для прорезывателей, печатные детали не рассчитаны на то, чтобы их брали в рот
ABS	Менее подходит	Сам пластик широко используется в игрушках, но при печати выделяет стирол и мелкие частицы, а печатные детали из ABS легче трескаются
Стандартная смола	Только полностью отверждённая, только для витрины	Неотверждённая смола раздражает кожу и может вызывать аллергию, в рот такое давать нельзя

Дешёвый безымянный филамент может содержать неизвестные добавки и пигменты. Для детских вещей разумно брать нить известных производителей, которые публикуют паспорта безопасности, и если вы скажете, что игрушка для маленького ребёнка, мы возьмём простой, хорошо задокументированный PLA или PETG без блёсток и металлической крошки.

Смоляная (SLA) печать — отдельный случай. Правильно промытая и полностью засвеченная смола гораздо безопаснее жидкой и обычно нормально переносит контакт с руками, поэтому её выбирают для детализированных миниатюр. Но она хрупкая и не предназначена для того, чтобы её грызли, поэтому смолу мы советуем только для витринных фигурок детей постарше, а не для чего-то, что малыш потянет в рот.

Мелкие детали и риск проглатывания

Безопасность материала мало что значит, если колесо отвалилось и оказалось во рту. Здесь важнее не принтер, а конструкция.

• Для детей до трёх лет опасной считается любая деталь, которая помещается в стандартный цилиндр для проверки мелких деталей (около 32 мм в диаметре и 25–57 мм в глубину); втулка от туалетной бумаги чуть шире и подходит как простая проверка с запасом. Мы можем увеличить модель так, чтобы самая мелкая часть была крупнее, или напечатать игрушку одним цельным куском.
• Модели print-in-place, например подвижные драконы и флекси-животные, снимаются с принтера уже собранными, без отдельных деталей, которые можно потерять. Именно поэтому они так хороши для детей.
• Клеевые соединения — слабое место. В игрушках мы стараемся обходиться без клея или проектируем защёлки и штифты, которые ребёнку трудно разъединить. И всё же игрушки с разъёмными деталями не для детей до трёх лет.
• Тонкие элементы вроде хвостов, усиков и кончиков мечей на FDM ломаются легче всего. Назовите возраст ребёнка, и мы утолщим или укоротим их до печати.

Помогает и плотное заполнение. Большинство декоративных моделей внутри полые с лёгкой решёткой; для игрушки, которую будут ронять и на которую будут наступать, мы повышаем заполнение или делаем деталь цельной. Заодно она становится тяжелее и приятнее в руке.

Острые кромки и следы слоёв

У свежей FDM-модели может быть слегка шершавое дно, тонкие «паутинки» пластика в зазорах и острая кромка там, где первый слой лежал на столе. Для взрослого это не опасно, но для игрушки мы делаем отдельный проход: убираем нити, снимаем острые кромки надфилем или наждачной бумагой и скругляем углы. Попросите «обработку под игрушку», и мы поймём, о чём речь.

Если хочется более гладкой, глянцевой поверхности, можно заказать лёгкую шлифовку и слой прозрачного лака на водной основе. Варианты описаны в нашей статье о постобработке. Для цвета мы используем акриловые краски на водной основе, а не растворительные, и советуем окрашенные игрушки давать детям, которые уже не грызут всё подряд.

Мытьё и уход

PLA размягчается примерно при 55–60 °C, поэтому 3D-печатные игрушки нельзя класть в посудомойку, стерилизатор или оставлять в машине на солнце. Мойте их руками в тёплой мыльной воде и сушите. Время от времени осматривайте игрушки: у треснувшей или сломанной детали из PLA могут быть острые края, такую лучше убрать. Это главное ограничение по сравнению с литыми фабричными игрушками, и это честная плата за игрушку именно той формы и того размера, который вы хотите.

Что мы советуем по возрастам

• 0–3 года: цельные формы из TPU или PLA размером больше кулака, без краски, со скруглёнными кромками, только под присмотром взрослых и не в качестве прорезывателя. Кольца-пирамидки, крупные животные, большие буквы.
• 3–6 лет: print-in-place животные, машинки с несъёмными колёсами, кубики-головоломки, именная табличка на дверь детской.
• 6 лет и старше: подвижные фигурки, механические головоломки и фиджеты, фишки для настольных игр, окрашенные фигурки оригинальных персонажей или по файлам с подходящей лицензией (подробнее в статье о лицензиях).

Что бы вы ни заказывали, скажите, для кого это. Одна фраза меняет материал, толщину стенок и обработку, которые мы выберем.

Готовы заказать?

Опишите игрушку и возраст ребёнка через форму на сайте, и Fantasy Lab 3D предложит материал и отделку, а затем пришлёт расчёт. Можно также написать нам в Instagram @fantasylab3d.almaty и приложить фото модели, которая вам понравилась.