3D-tulostuksen turvallisuus

3D-tulostus ja turvallisuus

Seminaari 1.12.2016

3D-tulostus: Ilman epäpuhtaudet ja altistuminen

3D-tulostus: Turvallinen toiminta työpaikoilla

Turvallisuus työterveyshuollon näkökulmasta

Hyvinvointia työstä3D-tulostus ja turvallisuus

Seminaari 1.12.2016

Tomi Kanerva

1.12.2016 © Työterveyslaitos | Tomi Kanerva | www.ttl.fi 2

3D-tulostus: Ilman epäpuhtaudet ja altistuminen


• Esimerkkejä 3D-tulostusmateriaaleista:

• muovit (PLA, ABS, PEEK yms.)

• metallit (titaani, kobolttikromi yms.)

• hiekka, keraamit, kipsi

• vaha

• paperi

3D-tulostus:Ilman epäpuhtaudet

Tulostustyössä näistä voi

vapautua esim.:

• Hiukkasia

• Kaasumaisia yhdisteitä


• Erilaisia työympäristöjä:

• Teollinen valmistus

• Prototyypit, suunnittelutoimistot, lääketieteelliset sovellukset

• Koulut ja oppilaitokset, kirjastot

• Harrastekäyttö

• Erilaisia prosesseja:

• Materiaalien käsittelyt

• Tulostaminen

• Jälkikäsittelyt

• Huolto ja kunnossapito

3D-tulostus:Ilman epäpuhtaudet


• Hiukkaset voidaan jaotella esim. kokoluokittain

• Esim. työhygieniassa:

• hengittyvä jae = alle 100 µm

• keuhkojae = alle 10 µm (= PM10)

• alveolijae = alle 4 µm

• Muita jaotteluja:

• pienhiukkaset = alle 2,5µm (= PM2.5)

• nanohiukkaset = alle 0,1 µm

Ilman epäpuhtaudet-hiukkaset


• Hiukkasia päätyy hengitysilman mukana elimistöön

• seurauksena voi olla monenlaisia akuutteja ja kroonisia terveyshaittoja

• tavallisimmin hengityselinsairauksia sekä sydän- ja verisuonitauteja

• Haitallisuus riippuu fysikaalisista ominaisuuksista (mm. koko, muoto) ja kemiallisesta koostumuksesta

• Haitallisimpia näyttävät olevan erityisesti pienhiukkaset ja nanohiukkaset, jotka voivat tunkeutua syvälle keuhkoihin

Ilman epäpuhtaudet-hiukkaset

Ilman epäpuhtaudet-kaasumaiset yhdisteet• Muovien lämpöhajoamisessa

muodostuu kiinteiden ja nestemäisten hiukkasten lisäksi kaasumaisia yhdisteitä

• Lämpöhajoamistuotteiden määrään ja laatuun vaikuttaa mm. raaka-aineena käytetyn polymeerin koostumus ja määrä, lisäaineiden määrä ja laatu, sekä lämpötila

• Esimerkiksi polystyreenin keskeisiä lämpöhajoamistuotteita ovat mm. muoviaerosolit, styreeni ja formaldehydi



• Ilman epäpuhtauksille HTP-arvot

• Haitalliseksi Tunnettu Pitoisuus (altistuminen 8h, 15min)

• ”Tarkoitettu huomioon otettavaksi työpaikan ilman puhtautta, työntekijöiden altistumista ja mittaustulosten merkitystä arvioitaessa.”

• Pitoisuus ilmassa

• mg/m3 , ppm

• Eri aineille, mutta myös aineryhmille esim. orgaaniset pölyt, epäorgaaniset pölyt

Vertailuarvot


• Tavoitetasot nanohiukkasille

• TTL 2013

• Suosituksia, jotka auttavat yrityksiä tavoittelemaan lakisääteistä tasoa parempaa työympäristöä ja toimivat uusien tilojen suunnittelun apuna.

Vertailuarvot

1.12.2016

Altistuminen

Todennäköisyys, jolla vaaraa aiheuttava kemikaali joutuu ihmisen elimistöön

Vaara

Kemikaalin mahdolliset vaikutukset ihmisen elimistössä

Mitä ovat altistuminen ja riski työympäristöissä

RISKI =

Vaara x Altistuminen

© Työterveyslaitos | Tomi Kanerva | www.ttl.fi 10

Kemikaalien aiheuttamat terveysvaikutukset riippuvat• Altistumisen määrästä ja kestosta

• Lähde, prosessityyppi, olomuoto, lämpötila, alkunopeus, päästön toistuvuus

• Päästömäärä

• Leviäminen, laimeneminen

• Henkilön etäisyys lähteestä

• Kemikaalin poistumisnopeudesta kehosta

• Aineenvaihdunta, jakaantuminen kehossa

• Kemikaalin luontaisesta toksisuudesta

• Henkilön yksilöllisistä ominaisuuksista, kuten esim. terveystilanteesta jne.



• Altistumisen arviointi

• Työpaikkojen omat keinot

• Työterveyshuolto

• Asiantuntijoiden apu

• Riskin hallinta

• Järjestelmällinen toiminta

Mitä tehdä

1.12.2016

1. hoida kemikaalien käyttöturvallisuustiedotteet ja työpaikan kemikaaliluettelo kuntoon

2. tunnista työpaikan kemialliset vaaratekijät ja selvitä työntekijöiden altistuminen

3. arvioi kemialliset riskit ja laita ne tärkeysjärjestykseen

4. päätä ja toteuta tarvittavat toimenpiteet (ennaltaehkäisy ja torjunta)

5. varmista työntekijöiden riittävä ohjeistus ja opastus

6. huolehdi jatkuvasta seurannasta.

Kemikaaliturvallisuuden ABC

© Työterveyslaitos | Tomi Kanerva | www.ttl.fi 13


• Työpaikkojen omat keinot

• Itsearviointi

• tunnistaminen

• päästökohteet

• selvittäminen

• pääsy ja leviäminen ympäristöön

• ymmärtäminen

• Työterveyshuolto

Altistumisen arviointi


• Asiantuntijoiden apu

• Työhygieeniset arvioinnit ja mittaukset:

• vaaratekijöiden tunnistaminen

• mitataan ja arvioidaan altistuminen

• arvioidaan terveydellinen merkitys

• määritetään riski

• suositellaan toimenpiteitä

• seuranta

Altistumisen arviointi


Altistuminen HTP:stä

Alle 10%

10 - <50%

50 – 100%

Yli 100 %

Altistumisen suuruus

Vähäistä

Kohtalaista

Merkittävää

Liiallista

Altistumisen luokittelu

Syöpää aiheuttavat,

lisääntymisterveydelle vaaralliset

ja hengitysteitä herkistävät

aineet erityistarkasteluun


Riskinhallinnan toimenpiteet

• The STOP principle:

• Substitution

• Korvaaminen ja päästön vähentäminen

• Technical measures

• Tekniset toimenpiteet, leviämisen estäminen

• Organisational measures

• Työn organisointiin kohdistuvat toimenpiteet

• Personal protection measures

• Henkilönsuojainten käyttö

Yhteenveto

• 3D-tulostusteknologioiden käyttö on mahdollista toteuttaa turvallisesti

• Normaalit riskinhallintakeinot toimivat

• Materiaaleja ja kemikaaleja on erilaisia

• Prosesseja ja työympäristöjä on erilaisia

• Toimi ennaltaehkäisevästi ja järjestelmällisesti

• Huomioi turvallisuus jo suunnittelu- ja hankintavaiheessa


tyoterveyslaitos@tyoterveys@fioh

Kiitos!

Tyoterveyslaitostyoterveysttl.fi

https://instagram.com/tyoterveys/


https://www.facebook.com/tyoterveyslaitos


https://twitter.com/tyoterveys


https://www.youtube.com/user/Tyoterveyslaitos


http://www.ttl.fi/fi/sivut/default.aspx


Hyvinvointia työstä3D-tulostus ja turvallisuus

14.12.2016 © Työterveyslaitos | | www.ttl.fi 2

3D-tuolostus: Turvallinen toiminta työpaikoilla

Tutkimushanke

• Materiaalia lisäävän valmistuksen (3D-tulostus) kaasu- ja hiukkaspäästöt eri työvaiheissa

• Työterveyslaitos, Aalto-yliopisto, Helsingin yliopisto

• Rahoitus: Työsuojelurahasto

• 1.1.2015-31.12.2016

14.12.2016 © Työterveyslaitos | Anna-Kaisa Viitanen | www.ttl.fi 3

Tutkimushanke

• Tavoitteet

• Tutkia 3D-tulostukseen liittyvää työturvallisuutta

• Tutkia työntekijöiden altistumista ilman epäpuhtauksille ja kemikaaleille

• Kehittää työturvallisuutta työpaikoilla


Altistuminen 3D-tulostustyössä

1. 3D-tulostusmateriaalin käsittely

2. 3D-tulostus

3. 3D-tulostettujen kappaleiden jälkikäsittely

4. 3D-tulostimien huolto ja kunnossapito

Riskinarvio


Tulostusmateriaalin käsittely

• Nauhamainen tulostusmateriaali

• Tyypillisesti ABS- ja PLA-muoveja

Ei erityisiä varotoimenpiteitä

Tunne materiaali



• Jauhemainen tulostusmateriaali

• Jauheen pölyäminen

• Ärsytysoireita

• Iho, silmät, hengitystiet

• Nuha, astma

• Syöpävaarallisuus

• Itsestään syttyminen


Osa

metallijauheista



• Jauhemainen tulostusmateriaali:

Valitse mahdollisimman turvallinen 3D-tulostin ja tulostusmateriaali

Käytä kohdepoistoa tai vetokaappia, laitteiden EX-suojaus

Estä pölyn leviäminen oikeilla työtavoilla

Kemikaalinsuojakäsineet, hengityksen suojain


• Nestemäinen tulostusmateriaali

• Epoksihartsi

• Muut kovettumattomat muovikemikaalit

• Epoksihartsi on voimakkaasti herkistäväeli allergista kosketusihottumaaaiheuttava kemikaali!



• Nestemäinen tulostusmateriaali:

Valitse mahdollisimman turvallinen 3D-tulostin ja tulostusmateriaali.

Käytä vetokaappia.

Älä koske epoksihartsiin tai muihinkovettumattomiin muovikemikaaleihin. Estä roiskeiden syntyminen ja pintojen likaantuminen työtavoilla.

Kemikaalinsuojakäsineet, silmien suojaus, vaatteiden ja pintojen suojaus


3D-tulostaminen

• Pursotustekniikka

• Muodostuu nanohiukkasia ja kaasumaisia yhdisteitä

• Päästöt riippuvat

• Tulostusmateriaalista

• Tulostuslämpötilasta

• Päästön haitallisuus riippuu

• Altistumisajasta

• Tilan ilmanvaihdosta



• Pursotustekniikka

Valitse mahdollisimman turvallinen 3D-tulostin ja tulostusmateriaali.

Estä päästön leviäminen

Kotelointi, ilmanvaihto kotelosta

Sijoita tulostin erilliseen tilaan

Huolehdi tehokkaasta ilmanvaihdosta

Käytä mahdollisimman alhaista lämpötilaa

Huolehdi tulostuspään puhtaudesta


3D-tulostaminen

• Teollisen mittakaava 3D-tulostaminen

• Tulostimet tyypillisesti koteloituja

Päästön ohjaaminen kotelosta ulostyötiloista tehostaa koteloinninsuojaavaa vaikutusta

• Paloturvallisuus

• Laser-turvallisuus

• Lämpösäteily


Jälkikäsittely

• Ylimääräisen tulostusmateriaalinpuhdistaminen

• Materiaalipöly

• Vetokaappi, kohdepoisto

• HUOM! Paineilma levittää pölyähengitysilmaan


Jälkikäsittely

• Kappaleiden puhdistaminen tai pintakäsittely kemikaaleilla

• iho- ja hengitystiealtistuminen

Valitse vähiten haitallinen kemikaali

Tutustu käyttöturvallisuustiedotteeseen

Turvalliset työvälineet ja –tavat

Kemikaalisuojakäsineet, suojalasit


Jälkikäsittely

• Hionta

• Ärsytysoireet hiontapölylle

Muovin tulee olla kovettunutta

Käytä kohdepoistoa


Huolto ja puhdistus

• Huomioitava osana 3D-tulostustyötä

Imurointi

Pintojen pyyhkimen kostealla

Vältä paineilman käyttöä

Ihon- ja hengityksensuojaimet


Apua arkeen

14.12.2016 © Työterveyslaitos | Esittäjän Nimi | www.ttl.fi 18

www.ttl.fi/malliratkaisut

www.ttl.fi/tietokortit

www.ttl.fi/epoksikansio

www.ttl.fi/kemikaaliturvallisuus

www.ttl.fi/koulutus


[email protected]












Hyvinvointia työstä

3D-tulostus ja turvallisuus-seminaari 1.12.2016

Katri Oksanen, työterveyshuollon erikoislääkäri

1.12.2016 © Työterveyslaitos | Katri Oksanen | www.ttl.fi 2

Turvallisuus työterveyshuollon näkökulmasta

Työpaikkaselvitys - pientulostaminen

• Toimistotyyppisissäkin työpaikoissa voi olla 3D-tulostin

• Pientulostin (pöytäkone) voi olla koteloimaton tai koteloitu

• Tulostusmateriaali yleensä ABS- tai PLA-muovilanka, jonka käsittelyyn ei liity erityistä terveydellistä haittaa

• Häiriötilanteissa muovi voi alkaa kärytä

• Tulosteiden jälkikäsittelyssä voidaan käyttää erilaisia kemikaaleja (esim. asetonia muovitulosteiden jälkikäsittelyssä)


• Tulostuksen aikana koteloimattomasta tulostimesta vapautuu hengitysilmaan

• Nanohiukkasia

• massaan/tilavuuteen nähden iso pinta-ala => reaktiivisia

• pienen kokonsa ansiosta voivat päästä keuhkoista verenkiertoon, jopa solujen sisään

• voivat aiheuttaa keuhkotulehdusta - kaikkia terveysvaikutuksia ei vielä tunneta

• Kaasumaisia kemikaaleja, kuten styreeniä (ABS) ja formaldehydiä


Suositukset pientulostamiseen

• 3D-tulostin on hyvä sijoittaa hyvin ilmastoituun tilaan erilleen työtiloista

• Tulostuksen aikana oleskelua koteloimattoman laitteen välittömässä läheisyydessä kannattaa välttää

• Jälkikäsittelykemikaalien turvalliseen käyttöön kiinnitettävä huomiota

• Ei yleensä tarvetta erityisen sairastumisen vaaran vuoksi tehtäville terveystarkastuksille


Teollinen 3D-tulostus ja työpaikkaselvitys

• Esiselvitys

• Riskinarviointi

• Tutustu riskinarviointiin tai jos riskinarviointia ei ole tehty (esim. pienet työpaikat) ehdota, että riskinarviointi tehdään työpaikkaselvityksen yhteydessä

• Käyttöturvallisuustiedotteet kaikkien prosessissa käytettävien kemikaalien osalta

• Tulostusmateriaali (esim. muovijauhe, metallijauhe, nestemäinen epoksihartsi)

• Puhdistuskemikaalit (esim. isopropanoli, natriumhydroksidi, liuottimet)

• Jälkikäsittelykemikaalit (esim. maalit ja muut pintakäsittelyaineet, liuottimet)


Huomioi työpaikkakäynnillä

1. Esikäsittely

• Muovi- ja metallijauheet voivat olla silmiä ja hengitysteitä ärsyttäviä

• Jotkut metallit voivat olla syöpävaarallisia tai herkistäviä

• Syöpävaarallisten aineiden osalta ASA-rekisteriarviointi, mietittävä työskentelymahdollisuudet raskauden aikana

• Nestemäinen epoksihartsi on voimakkaasti herkistävä

• Epoksihartsiin ei saa koskea, varottava roiskeita ja pintojen likaantumista

• Kemikaalinsuojakäsineet epoksikansion ohjeen mukaan

• Turvallisilla työtavoilla, tehokkaalla ilmanvaihdolla, kohdepoistolla ja henkilönsuojaimilla voidaan vähentää altistumista


Suojakäsineitä suositellaan käytettävän aina,

muita suojaimia riskinarvioinnin perusteella

2. Tulostus

• Tulostuksen aikana muodostuu tulostusmateriaalista riippuen mm.

• Nanohiukkasia

• Kaasumaisia kemikaaleja, kuten styreeniä ja formaldehydiä muoveja tulostettaessa

• Erilaisia metalliyhdisteitä metalleja tulostettaessa

• Teollisuudessa käytettävien koneiden kotelointi ja päästöjen johtaminen työtilojen ulkopuolelle ovat hyviä keinoja vähentää altistumista


Tulostukseen liittyvää

altistumista voidaan

vähentää teknisin

toimenpitein

3. Tulostetun kappaleen jälkikäsittely

• Stereolitografiassa kappaleen nosto epoksihartsinesteestä

• Suuri riski roiskeille, lattioiden ja muiden pintojen likaantumiselle

• Kemikaalinsuojakäsineet välttämättömät (epoksikansio)

• Jauhepetisulatuksessa voi altistua muovi- tai metallipölylle

• Puhdistuskemikaalit voivat olla ärsyttäviä, syövyttäviä tai keskushermosto-oireita aiheuttavia

• Muovikappaleita hiottaessa muovin tulee olla kovettunutta. Kovettuneen kappaleen hiontapöly voi aiheuttaa ärsytysoireita, mutta on muuten turvallista käsitellä

• Pintakäsittelyssä käytettävien kemikaalien terveysvaikutusten arviointi

• Kohdepoisto, henkilönsuojaimet ja turvalliset työskentelytavat!


Käyttöturvallisuustiedotteet ja

riskinarviointi

Henkilönsuojainvalinta

4. Siivous ja huoltotyöt

• Altistuminen tulostusmateriaalille ja materiaalijätteelle voi olla huomattavaa

• Suositukset:

• Suojakäsineet, hengityksensuojain, huolelliset työskentelytavat

• Pölyn imurointi

• Pintojen pyyhkiminen kostealla liinalla


Älä unohda työturvallisuutta

siivous- ja huoltotöissä!

Yhteenveto teollisen 3D-tulostuksen työturvallisuudesta

• Työturvallisuusriskejä on myös muissa työvaiheissa kuin itse tulostuksessa

• Perehdy hyvin käyttöturvallisuustiedotteisiin!

• Suunnittele terveystarkastukset riskinarvioinnin perusteella

• Hyvä ilmanvaihto tarpeen aina

• Suojakäsineitä suositellaan aina esikäsittelyssä, jälkikäsittelyssä sekä siivous- ja huoltotöissä

• Muiden henkilönsuojaimien tarve arvioidaan riskinarvioinnin perusteella

• Huolellisuus ja järkevä varovaisuus takaavat turvallisen työympäristön


Lisätietoa työterveyshuolloille

• www.TTL.fi/tietokortit

• www.TTL.fi/malliratkaisut

• www.TTL.fi/epoksikansio

• TTL SUOJAINASIANTUNTIJA®-koulutus

• www.TTL.fi/koulutus


http://www.ttl.fi/tietokortit

http://www.ttl.fi/malliratkaisut

http://www.ttl.fi/epoksikansio


Kiitos!












Health & Medicine

3D-tulostuksen turvallisuus