Kuten jo tiedetään, 3D-tulostaminen avaa uusia mahdollisuuksia eri teollisuuden aloille ja kotipuuhastelijoille. Tulostusmenetelmien ja –materiaalien kehittyessä lähes minkä tahansa muotoisen tai ominaisuuden omaavan kappaleen tuottaminen on mahdollista. Kun laitteita ja materiaaleja on vapaasti saatavilla, voi kaiken helposti olettaa olevan myös turvallista. Julkisen tiedon vähäisyyden vuoksi Savonia-ammattikorkeakoulun LIVA-hankkeessa tutkittiin kattavasti 3D-tulostamisen päästöjä. Tutkimustulokset sekä tietoa 3D-tulostamisen työhygieniasta löytyy vuodenvaihteessa julkaistusta raportista ”3D-tulostuksen terveydelle haitalliset altisteet ja työhygienia”, joka on saatavilla osoitteesta: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-203-247-8.

Kuva 1. Mittaustapahtuman glamouria.

 

Tekniikka ja terveys

3D-tulostamisessa tekniikan kehitys on ollut erittäin kiivasta viime vuosikymmenten aikana. Tekniikkafokuksen myötä terveydellinen näkökulma on toisinaan jäänyt pimentoon. Kuluttajatason laitteiden yleistyessä räjähdysmäisesti huomiota on alettu kiinnittämään yhä enemmän myös laitteista vapautuviin päästöihin. 3D-tulostusmenetelmissä kohtaavat usein korkeat lämpötilat ja muovi. Yhdistelmä, jonka tiedetään vapauttavan ilmaan kemikaaleja ja nanohiukkasia. Eivätkä kotitulostajat suinkaan ole ainoa altistuva ryhmä, sillä 3D-tulostuslaitteita hankitaan lisääntyvissä määrin myös työpaikoille ja pelkästään 3D-tulostamiseen, eli lisäävään valmistukseen, perustuvia yrityksiä perustetaan jatkuvasti – myös Suomessa.

Kuva 2. Kemikaalinäytteiden kaasukromatografi-massaspektrometrianalyysilaitteisto.

 

Edelläkävijänä tutkimustiedon tuotossa

Tutkimusasetelma oli varsin yksinkertainen. Tutkimuksen keskipisteenä ovat erilaisiin menetelmiin perustuvien 3D-tulostuslaitteiden sekä mittauskohteessa käytettyjen jälkikäsittelymenetelmien päästötasot. Datan kertyessä ja mittauskohteiden hyvin erilaisten asetelmien kautta havaittiin myös pieniä, mutta merkittäviä yksityiskohtia liittyen 3D-tulostamisen turvallisuuteen. Esimerkiksi, miten erilaiset tulostusmateriaalien ominaisuudet, ilmanvaihtojärjestelmät ja käytetty menetelmä vaikuttavat tulostusprosessin päästöihin ja tätä kautta laitteen ympärillä oleskeleviin ihmisiin. Merkittävä huomio oli myös, että toisinaan jälkikäsittelyprosessit aiheuttivat suurimmat päästötasot – tätä ei välttämättä tulisi ajatelleeksi.

Kuva 3. Karbonyylinäytteiden esikäsittelyprosessi.

 

Tieteellistä arvoa lisäsi erityisesti mittausten laajuus. LIVA-hankkeen tutkimuksissa kartoitettiin yhteensä kuuden erilaisen 3D-tulostintyypin ja -menetelmän päästötasot sekä jo maailmanlaajuisesti tutkitusta materiaalin pursotustekniikasta mitattiin viiden erilaisen tulostusmateriaalin käytöstä vapautuvat päästöt. Näin laajaa yksittäistä tutkimusta ei aiemmin oltu suoritettu ja hankkeen tutkimuksessa tuotetun tiedon nojalla jatkotutkimuksia voidaan suunnitella spesifisemmällä tasolla. Jatkotutkimuksia onkin syytä suorittaa liittyen etenkin nestemäisiä tulostusmateriaaleja hyödyntäviin sekä sidosaineita käyttäviin tekniikkoihin.

 

Kohti turvallisempaa 3D-tulostamista

Kehittyneissä maissa on saavuttu pisteeseen, jossa työperäisiä sairauksia ei enää juuri tavata. Tästä syystä 3D-tulostamisen terveysvaikutusten kartoittaminen on tärkeää, jotta alaan liittyviltä mahdollisilta ammattitaudeilta voidaan välttyä jo ennen niiden esiintymistä. Kuten kaikessa muussakin, myös 3D-tulostamisessa pätee vanhat viidakon lait – järkeä saa, ja tulee käyttää. Yleisesti päästötasot ovat maltillisella tasolla, mutta poikkeuksiakin löytyy etenkin teollisen mittakaavan tulostamisessa. Työpaikoilla teknisten ratkaisujen ja henkilökohtaisen suojautumisen avulla voidaan suojautua merkittävimmiltä terveydelle haitallisilta altisteilta. Kotona puolestaan tärkeintä on miettiä laitteen sijoittelua – sen oikea paikka ei ole yöpöydällä.

 

Antti Väisänen
Projektityöntekijä
Savonia-ammattikorkeakoulu, LIVA-hanke

 

 

Terveellistä ja turvallista 3D-tulostamista kotona ja työpaikalla

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *