Pöytämallisten 3D-tulostimien käytössä kannattaa huolehtia ilmanvaihdosta

Pöytämalliset 3D-tulostimet ovat yleistyneet kodeissa, kouluissa ja kirjastoissa hintojen laskun ja helpon saatavuuden myötä. Työterveyslaitoksen, Aalto-yliopiston ja Helsingin yliopiston tutkimuksen mukaan niiden käytöstä vapautuu kuitenkin ilmaan nanohiukkaspäästöjä.  Silloin tällöin tulostaminen ei ole kovin haitallista, mutta siellä, missä ihmiset altistuvat päästöille päivittäin, altistuminen olisi hyvä tunnistaa ja pyrkiä vähentämään sitä.

– Altistumista voi vähentää hankkimalla koteloidun tulostimen, jonka suunnittelussa päästöjen hallinta on otettu huomioon, välttämällä oleskelua samassa tilassa kuin tulostin tai varmimmin johtamalla päästöt pois huoneilmasta, kertoo erikoistutkija Anna-Kaisa Viitanen Työterveyslaitoksesta.

Lämpötilan nosto lisää hiukkaspäästöjä

Työterveyslaitoksen tutkijat mittasivat pöytämallisen FDM-tulostimen eli pursotinlaitteen tuottamia päästöjä kahden pientulostimissa yleisimmän muoviseoksen, ABS:n ja PLA:n, kanssa.

– ABS-muovin tulostaminen pöytäkäyttöisellä tulostimella aiheutti nanohiukkaspäästöjä, joiden leviämistä huonetilaan olisi hyvä rajoittaa, Anna-Kaisa Viitanen tiivistää.

– Printteri olisi hyvä sijoittaa tilaan, missä ei oleskella jatkuvasti. Tilan ilmanvaihdon tulee olla mahdollisimman hyvä, ja emissiot pitäisi johtaa mahdollisimman lähelle poistoilmakanavia, arvioi professori Kaarle Hämeri Helsingin yliopistosta.

Sekä ABS että PLA ovat termoplastisia, eli lämpömuovautuvia, muoveja, jotka pitää kuumentaa pursottamista varten.

– Öljypohjainen ABS vaatii kuumentamisen noin 230–250 asteeseen ja biohajoava PLA noin 180–210 asteeseen, kertovat tutkimusjohtaja Jukka Tuomi ja tutkija Kirsi Kukko Aalto-yliopistosta.

– Mittauksissa lämpötilan nostaminen kasvatti päästöjä merkittävästi, myös PLA:n kohdalla, joten oikeasta tulostuslämpötilasta pitää huolehtia, he painottavat.

Myös tulostusmateriaalien kanssa kannattaa olla tarkkana ja käyttää vain kuhunkin käyttötarkoitukseen suunniteltuja muoveja, muistuttavat tutkijat.

– Muki printataan elintarvikemuovista ja koru sellaisesta, jonka tiedetään olevan ihokontaktissakin turvallista, Kukko kiteyttää.

– Pöytämallisisissa printtereissä käytetyt muovinauhat ovat noin 20 kertaa kalliimpia kuin teollisuuden käyttämä bulkkitavara. Ajatus halvemman materiaalin tilaamisesta verkosta on siis houkutteleva, mutta kannattaa muistaa, ettei niiden sisällöstä ole välttämättä mitään takeita, Suomen Pikavalmistusyhdistyksen puheenjohtajanakin toimiva Jukka Tuomi korostaa.

Ohjeita ja lisää tutkimustuloksia tulossa myös teollisesta 3D-tulostuksesta

Työterveyslaitos, Aalto-yliopisto ja Helsingin yliopisto tutkivat pientulostinten käytöstä syntyviä hiukkas- ja kaasupäästöjä osana laajempaa, työympäristöjen 3D-tulostamiseen keskittyvää hanketta. Tulostustyöhön liittyvä ohjeistus työntekijöille valmistuu viimeistään ensi syksynä. Kokonaisuudessaan hanke valmistuu vuoden 2016 loppuun mennessä.

Teollisessa tulostamisessa tulostintyyppi- ja materiaalivalikoima on laajempi, jolloin myös päästöt muuttuvat. 3D-tulostustyöhön kiinteästi liittyvä kappaleiden jälkikäsittely kemikaaleilla on tyypillistä teollisessa mittakaavassa.

– Jälkikäsittelykemikaaleja käytettäessä kemikaalien riskinarviointi on tärkeää ja kemikaaleilta tulee suojautua oikein valituilla suojaimilla, muistuttaa Viitanen.

Tutkimushankkeen mittauksista vastaa Työterveyslaitos ja päästöjen mallinnuksista Helsingin yliopisto. Aalto-yliopisto tuo hankkeeseen 3D-tulostuksen käytännön osaamista ja tietoa siitä, millaista 3D-tulostamista Suomessa tehdään.

Tutkimusta on rahoittanut Työsuojelurahasto.

Lisätietoja:

Erikoistutkija Anna-Kaisa Viitanen
Työterveyslaitos
puh. 043 825 0672
anna-kaisa.viitanen@ttl.fi
www.ttl.fi

Tutkija Kirsi Kukko
Aalto-yliopisto
puh. 050 344 7248
kirsi.kukko@aalto.fi

Professori Kaarle Hämeri
Helsingin yliopisto
p. 09 19150 850
kaarle.hameri@helsinki.fi
www.helsinki.fi

Tuloksia esitellään Suomen pikavalmistusyhdistys Firpa ry:n vuosiseminaarissa.

Vuosiseminaari järjestetään Nordic 3D Expon yhteydessä.

Lue myös: 3D-tulostamisen työturvallisuutta selvittävä tutkimushanke käynnistyi (news.cision.com)