3D-tulostimien kotikäytössäkin on huolehdittava ilmanvaihdosta. Laitteiden käytössä vapautuu huoneilmaan nanohiukkasia.
Pöytämalliset 3D-tulostimet ovat yleistyneet kodeissa, kouluissa ja kirjastoissa niiden 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, erikoistutkija Anna-Kaisa Viitanen Työterveyslaitokselta kertoo.
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 syytä 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, professori Kaarle Hämeri Helsingin yliopistosta täydentää.
Sekä ABS että PLA ovat termoplastisia, eli lämpömuovautuvia muoveja, jotka pitää kuumentaa pursottamista varten. Tutkimusjohtaja Jukka Tuomi ja tutkija Kirsi Kukko Aalto-yliopistosta kertovat, että öljypohjainen ABS vaatii kuumentamisen noin 230–250 asteeseen ja biohajoava PLA noin 180–210 asteeseen.
Korkea lämpö lisää päästöjä
– Mittauksissa lämpötilan nostaminen kasvatti päästöjä merkittävästi, myös PLA:n kohdalla, joten oikeasta tulostuslämpötilasta pitää huolehtia, tutkijat painottavat.
Myös tulostusmateriaalien kanssa kannattaa olla tarkkana ja käyttää vain kuhunkin käyttötarkoitukseen suunniteltuja muoveja. Esimerkiksi muki printataan elintarvikemuovista ja koru sellaisesta, jonka tiedetään olevan ihokontaktissakin turvallista.
– Kotien pöytämallisissa 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 puheenjohtajana toimiva Jukka Tuomi korostaa.
Tutkimusta tehdään myös teollisen tulostuksen ongelmista. Ohjeita ja lisää tutkimustuloksia on siltä osin tulossa. 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.
– Siksi jälkikäsittelykemikaaleja käytettäessä kemikaalien riskinarviointi on tärkeää ja kemikaaleilta tulee suojautua oikein valituilla suojaimilla, Anna-Kaisa Viitanen muistuttaa.
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.
Lisätietoja:
Erikoistutkija Anna-Kaisa Viitanen / anna-kaisa.viitanen(at)ttl.fi / www.ttl.fi
Tutkija Kirsi Kukko / kirsi.kukko(at)aalto.fi / www.aalto.fi
Professori Kaarle Hämeri / kaarle.hameri(at)helsinki.fi / www.helsinki.fi