Pöytämallisten 3D-tulostimien käytössä pitää huolehtia ilmanvaihdosta, arvioidaan uudessa Työterveyslaitoksen, Aalto-yliopiston ja Helsingin yliopiston selvityksessä. Tutkimustuloksia  esitellään Suomen pikavalmistusyhdistys Firpa ry:n 3D- seminaarissa Vantaalla. Perjantaina ja lauantaina Vantaalla järjestetään myös 3D-tulostuksen erikoisnäyttely.

Pöytämalliset 3D-tulostimet ovat yleistyneet harrastajilla ja alan opinahjoissa. Siksi on haluttu selvittää myös tulostuksen yhteydessä syntyvien päästöjen vahingollisuutta. Tulostamisessa vapautuu uusimpien tulosten perusteella nanohiukkaspäästöjä, joiden leviämistä huoneilmaan on syytä rajoittaa.

Työterveyslaitoksen, Aalto-yliopiston ja Helsingin yliopiston tutkimuksen mukaan 3D-tulostuksen yhteydessä vapautuu ilmaan nanohiukkaspäästöjä. Silloin tällöin tulostaminen ei ole tutkijoiden mukaan 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’’, Viitanen tiivistää.  Siksi tulostin 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 on tulostettava elintarvikemuovista ja koru sellaisesta, jonka tiedetään olevan ihokontaktissakin turvallista’’, Aalto-yliopiston Kukko kiteyttää.

Oikean materiaalin löytäminen ei silti ole aivan helppoa. ’’Pöytämallisisissa tulostimissa käytetyt muovinauhat ovat noin 20 kertaa kalliimpia kuin teollisuuden käyttämä bulkkitavara, Suomen Pikavalmistusyhdistyksen puheenjohtajanakin toimiva Jukka Tuomi korostaa.

Siksi Tuomen mukaan halvemman materiaalin tilaamisesta verkosta on houkutteleva, mutta hänen mukaansa kannattaa muistaa, ettei niiden sisällöstä ole välttämättä mitään takeita,

Tulossa tietoa myös teollisuuden 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 Anna-Kaisa Viitanen Työterveyslaitoksesta.

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.

LISÄÄ:

3D-tulostuksen tutkimusohjelma, Työsuojelurahasto (LINKKI) ja Työterveyslaitos (LINKKI)

Artikkeli: Tee-itse-valmistus ei aina vihreää, Uusiteknologia.fi, 10.3.2016 (LINKKI)

14.4.2016 Firpan vuosiseminaari (LINKKI)

15.-16.4.2016 Nordic 3D Expo (LINKKI)

Kuva: Harrastajille suunnattujen 3D-tulostimien tarjonta laajenee nopeasti ja hinnat laskevat. Kuva CES2015-messuilta.

Päivitetty 10.00