3D-tulostus on valmistusmenetelmä, jossa kappale syntyy automaattisesti tietokonemallin perusteella.
Tärkeimpiä materiaaleja ovat muovit ja metallit. Yksi valmistustapa on se, että tulostinlaite kuumentaa muovinauhaa tai -pulveria ja tekee syntyneestä seoksesta esineen kerros kerrokselta.
3D-tulostustyöhön liittyy varsinaisen tulostamisen lisäksi materiaalin käsittelyä, tulostetun kappaleen jälkikäsittelyä sekä laitteiden huoltoa ja kunnossapitoa.
Kysyimme Työterveyslaitoksen erikoistutkijalta Anna-Kaisa Viitaselta 3D-tulostuksen turvallisuudesta.
1. Mitä terveydelle haitallisia vaikutuksia 3D-tulostuksessa käytettävillä kemikaaleilla on?
Epoksihartsi ja muut kovettumattomat muovimateriaalit ovat voimakkaasti herkistäviä eli ne aiheuttavat allergista ihottumaa. Niille altistuminen voi pahimmillaan johtaa siihen, ettei työntekijä pysty enää jatkamaan samoissa tehtävissä.
Liuottimet, kuten asetoni ja alkoholit, voivat aiheuttaa keskushermosto-oireita. Jauhemaiset tulostusmateriaalit taas saattavat ärsyttää ihoa, silmiä tai hengitysteitä.
Tulostusmateriaalit voivat sulaessaan vapauttaa hengitysilmaan nanohiukkasia sekä kaasumaisia yhdisteitä, kuten styreeniä. Nanohiukkaset ovat pienen pieniä hiukkasia, jotka ovat läpimitaltaan vain joitakin millimetrin miljoonasosia.
Nanohiukkasille altistuminen on yhdistetty joihinkin kielteisiin terveysvaikutuksiin, mutta ne tunnetaan vielä huonosti.
2. Vapautuuko 3D-tulostuksessa aina hiukkasia ilmaan?
Hiukkasten vapautuminen riippuu siitä, millaista tulostustekniikkaa, materiaalia ja lämpötilaa käytetään. Hengitysilmaan vapautuvat hiukkaspitoisuudet voivat olla merkittäviä vain, jos tulostinta ei ole koteloitu.
3. Mitkä ovat kolme tärkeintä asiaa 3D-tulostustyön turvallisuuden parantamiseksi?
Riskinarvioinnin tekeminen kaikista työvaiheista, kemikaalien asianmukainen käyttö ja tehokkaasta ilmanvaihdosta huolehtiminen.
4. Voiko raskaana oleva työntekijä tehdä 3D-tulostusta turvallisin mielin?
Raskaana olevien on hyvä keskustella asiasta työterveyshuollossa. Erityisesti liuotinaineiden ja syöpävaarallisten kemikaalien kanssa työskennellessä on syytä erityiseen varovaisuuteen. Pursotustekniikkaan perustuvilla pientulostimilla tulostaminen on pääsääntöisesti turvallista.
5. Miten pientulostaminen eroaa teollisen mittakaavan tulostamisesta?
Pienimuotoista 3D-tulostamista tehdään esimerkiksi kotona, kirjastoissa, oppilaitoksissa ja suunnittelutoimistoissa. Pientulostimet ovat mikroaaltouunin kokoisia ja suhteellisen edullisia.
Pientulostimet perustuvat tyypillisesti pursotustekniikkaan, mutta viime aikoina markkinoille on tullut myös stereolitografiaan perustuvia 3D-tulostimia. Stereolitografiassa nestemäistä muovikemikaalia, esimerkiksi epoksihartsia, kovetetaan kerros kerrokselta laserin avulla.
Teollisuudessa käytetään selvästi kookkaampia tulostimia ja useita erilaisia tekniikoita. Myös tulostusmäärät ovat suurempia kuin pientulostamisessa.
6. Onko 3D-tulostinten käyttö toimistotiloissa turvallista?
3D-tulostinten käyttö toimistotiloissa on pääsääntöisesti turvallista. Jos tulostinta ei ole koteloitu, toimiston nanohiukkaspitoisuudet voivat nousta yli suositellun tason. Paras ratkaisu olisi sijoittaa 3D-tulostin erilleen työtiloista tai käyttää koteloitua tulostinta.
Jos käytössä on stereolitografia-menetelmään perustuva 3D-tulostin, on tärkeää huolehtia epoksihartsin turvallisesta käytöstä. Se voi olla haastavaa toimistotiloissa.
7. Onko pienten 3D-tulostinten harrastuskäyttö kotona turvallista?
Tulostaminen on turvallista, kun työtavat ovat oikeita ja ilmanvaihto riittävä.
Jos tulostimessa käytetään epoksihartsia tai muita kovettumattomia muovikemikaaleja, niitä pitää käsitellä erittäin huolellisesti. Epoksihartsiin tai kovettumattomaan muovikappaleeseen ei saa koskea paljain käsin.
Myös kotona liuottimien ja muiden jälkikäsittelykemikaalien käyttö ja varastointi pitää suunnitella turvalliseksi. Kannattaa aina käyttää kemikaalinsuojakäsineitä.
Koteloidusta 3D-tulostimesta ei juurikaan vapaudu päästöjä sisätiloihin. Koteloimattoman 3D-tulostimen ihanteellinen sijoituspaikka olisi erillään asuintiloista, esimerkiksi autotallissa.
Kommentointi