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
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Tomi Kanerva | www.ttl.fi 3
• 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
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Tomi Kanerva | www.ttl.fi 4
• 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
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Tomi Kanerva | www.ttl.fi 5
• 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
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Tomi Kanerva | www.ttl.fi 6
• 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
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Tomi Kanerva | www.ttl.fi 7
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Tomi Kanerva | www.ttl.fi 8
• 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
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Tomi Kanerva | www.ttl.fi 9
• 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.
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Tomi Kanerva | www.ttl.fi 11
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Tomi Kanerva | www.ttl.fi 12
• 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
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Tomi Kanerva | www.ttl.fi 14
• Työpaikkojen omat keinot
• Itsearviointi
• tunnistaminen
• päästökohteet
• selvittäminen
• pääsy ja leviäminen ympäristöön
• ymmärtäminen
• Työterveyshuolto
Altistumisen arviointi
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Tomi Kanerva | www.ttl.fi 15
• Asiantuntijoiden apu
• Työhygieeniset arvioinnit ja mittaukset:
• vaaratekijöiden tunnistaminen
• mitataan ja arvioidaan altistuminen
• arvioidaan terveydellinen merkitys
• määritetään riski
• suositellaan toimenpiteitä
• seuranta
Altistumisen arviointi
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Tomi Kanerva | www.ttl.fi 16
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
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Tomi Kanerva | www.ttl.fi 17
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
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Tomi Kanerva | www.ttl.fi 18
tyoterveyslaitos@tyoterveys@fioh
Kiitos!
Tyoterveyslaitostyoterveysttl.fi
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
14.12.2016 © Työterveyslaitos | Anna-Kaisa Viitanen | www.ttl.fi 4
Altistuminen 3D-tulostustyössä
1. 3D-tulostusmateriaalin käsittely
2. 3D-tulostus
3. 3D-tulostettujen kappaleiden jälkikäsittely
4. 3D-tulostimien huolto ja kunnossapito
Riskinarvio
14.12.2016 © Työterveyslaitos | Anna-Kaisa Viitanen | www.ttl.fi 5
Tulostusmateriaalin käsittely
• Nauhamainen tulostusmateriaali
• Tyypillisesti ABS- ja PLA-muoveja
Ei erityisiä varotoimenpiteitä
Tunne materiaali
14.12.2016 © Työterveyslaitos | Anna-Kaisa Viitanen | www.ttl.fi 6
Tulostusmateriaalin käsittely
• Jauhemainen tulostusmateriaali
• Jauheen pölyäminen
• Ärsytysoireita
• Iho, silmät, hengitystiet
• Nuha, astma
• Syöpävaarallisuus
• Itsestään syttyminen
14.12.2016 © Työterveyslaitos | Anna-Kaisa Viitanen | www.ttl.fi 7
Osa
metallijauheista
14.12.2016 © Työterveyslaitos | Anna-Kaisa Viitanen | www.ttl.fi 8
Riskinhallinnan toimenpiteet
• Jauhemainen tulostusmateriaali:
Valitse mahdollisimman turvallinen 3D-tulostin ja tulostusmateriaali
Käytä kohdepoistoa tai vetokaappia, laitteiden EX-suojaus
Estä pölyn leviäminen oikeilla työtavoilla
Kemikaalinsuojakäsineet, hengityksen suojain
Tulostusmateriaalin käsittely
• Nestemäinen tulostusmateriaali
• Epoksihartsi
• Muut kovettumattomat muovikemikaalit
• Epoksihartsi on voimakkaasti herkistäväeli allergista kosketusihottumaaaiheuttava kemikaali!
14.12.2016 © Työterveyslaitos | Anna-Kaisa Viitanen | www.ttl.fi 9
14.12.2016 © Työterveyslaitos | Anna-Kaisa Viitanen | www.ttl.fi 10
• 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
Riskinhallinnan toimenpiteet
3D-tulostaminen
• Pursotustekniikka
• Muodostuu nanohiukkasia ja kaasumaisia yhdisteitä
• Päästöt riippuvat
• Tulostusmateriaalista
• Tulostuslämpötilasta
• Päästön haitallisuus riippuu
• Altistumisajasta
• Tilan ilmanvaihdosta
14.12.2016 © Työterveyslaitos | Anna-Kaisa Viitanen | www.ttl.fi 11
14.12.2016 © Työterveyslaitos | Anna-Kaisa Viitanen | www.ttl.fi 12
• 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
Riskinhallinnan toimenpiteet
3D-tulostaminen
• Teollisen mittakaava 3D-tulostaminen
• Tulostimet tyypillisesti koteloituja
Päästön ohjaaminen kotelosta ulostyötiloista tehostaa koteloinninsuojaavaa vaikutusta
• Paloturvallisuus
• Laser-turvallisuus
• Lämpösäteily
14.12.2016 © Työterveyslaitos | Anna-Kaisa Viitanen | www.ttl.fi 13
Jälkikäsittely
• Ylimääräisen tulostusmateriaalinpuhdistaminen
• Materiaalipöly
• Vetokaappi, kohdepoisto
• HUOM! Paineilma levittää pölyähengitysilmaan
14.12.2016 © Työterveyslaitos | Anna-Kaisa Viitanen | www.ttl.fi 14
Jälkikäsittely
• Kappaleiden puhdistaminen tai pintakäsittely kemikaaleilla
• iho- ja hengitystiealtistuminen
Valitse vähiten haitallinen kemikaali
Tutustu käyttöturvallisuustiedotteeseen
Turvalliset työvälineet ja –tavat
Kemikaalisuojakäsineet, suojalasit
14.12.2016 © Työterveyslaitos | Anna-Kaisa Viitanen | www.ttl.fi 15
Jälkikäsittely
• Hionta
• Ärsytysoireet hiontapölylle
Muovin tulee olla kovettunutta
Käytä kohdepoistoa
14.12.2016 © Työterveyslaitos | Anna-Kaisa Viitanen | www.ttl.fi 16
Huolto ja puhdistus
• Huomioitava osana 3D-tulostustyötä
Imurointi
Pintojen pyyhkimen kostealla
Vältä paineilman käyttöä
Ihon- ja hengityksensuojaimet
14.12.2016 © Työterveyslaitos | Anna-Kaisa Viitanen | www.ttl.fi 17
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
tyoterveyslaitos@tyoterveys@fioh
Tyoterveyslaitostyoterveysttl.fi
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)
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Katri Oksanen | www.ttl.fi 3
• 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
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Katri Oksanen | www.ttl.fi 4
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
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Katri Oksanen | www.ttl.fi 5
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)
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Katri Oksanen | www.ttl.fi 6
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
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Katri Oksanen | www.ttl.fi 7
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
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Katri Oksanen | www.ttl.fi 8
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!
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Katri Oksanen | www.ttl.fi 9
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
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Katri Oksanen | www.ttl.fi 10
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
1.12.2016 © Työterveyslaitos | Katri Oksanen | www.ttl.fi 11
Lisätietoa työterveyshuolloille
• www.TTL.fi/tietokortit
• www.TTL.fi/malliratkaisut
• www.TTL.fi/epoksikansio
• TTL SUOJAINASIANTUNTIJA®-koulutus
• www.TTL.fi/koulutus
02.12.2016 © Työterveyslaitos | Katri Oksanen | www.ttl.fi 12
tyoterveyslaitos@tyoterveys@fioh
Kiitos!
Tyoterveyslaitostyoterveysttl.fi