3D-Drucker

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3D-Drucker
Bild: prescott09, fotolia.com

3D-Drucker finden immer größere Verbreitung. Valide Aussagen über Emissionen aus 3D-Druckern und zu damit eventuell verbundenen Gesundheitsbelastungen für Beschäftigte sind ein neuer Forschungsbereich im Arbeitsschutz.

Seit einigen Jahren erlebt die additive Fertigung einen regelrechten Hype in den Medien - Stichwort 3D-Drucker oder Rapid Prototyping/Manufacturing. Dabei gibt es Fertigungsverfahren wie beispielsweise das Lasersintern bereits seit etwa 20 Jahren. Sie werden zurzeit jedoch vorwiegend zur Fertigung von Prototypen und kleinen Stückzahlen genutzt.

Unter additiven Fertigungsverfahren versteht man alle Verfahren, bei denen ein Werkstoff zur Erzeugung eines Bauteils schichtweise hinzugefügt wird. Diese Bauteile entstehen - auf der Basis von Datenmodellen - aus Flüssigkeiten, Pulvern, band- oder drahtförmigem Material durch chemische und/oder physikalische Prozesse.

Additive Fertigungsverfahren sollen nun den Schritt vom Rapid Prototyping/Manufacturing in die Großserienfertigung machen. Immer mehr Fertigungsunternehmen bieten als Service an, Bauteile direkt bei ihnen auszudrucken. Dafür werden zu den Servicefirmen nur die entsprechenden CAD-Dateien hochgeladen; dort vorhandene Programme ermöglichen es, online per Mausklick das gewünschte Teil im richtigen Material in Auftrag zu geben. Das gedruckte Teil wird nach Fertigstellung zugesandt.

Aber nicht nur bei diesen Servicefirmen gewinnt die additive Fertigung an Bedeutung - durch den raschen Preisverfall finden immer mehr Anlagen den Weg in den Handel und werden in Bildungseinrichtungen, beispielsweise Hochschulen und ihren Instituten, industriellen Forschungs- und Entwicklungsabteilungen und in kleinen und mittleren Unternehmen wie Ingenieurbüros oder Dentallaboren eingesetzt.

Derzeit (2019) gibt es kaum valide Untersuchungen aus Deutschland mit einer Aussage über mögliche gesundheitliche Gefährdungen von Beschäftigten beim Einsatz von additiven Fertigungsverfahren. Das IFA will diese Lücke im Rahmen eines Projekts "3D-Drucker" schließen.

Darüber hinaus setzte das Messsystem Gefährdungsermittlung der Unfallversicherungsträger (MGU) ein Messprogramm "Exposition bei additiven Fertigungsverfahren (u. a. 3D-Drucker)" auf mit besonderem Augenmerk auf die eingesetzten Materialien wie Metalle, Acrylnitrilbutadienstyrol (ABS) und Polymilchsäure (PLA). Von besonderem Interesse sind hier zum Beispiel pulver(bett)basierte Verfahren, Stereolithographie oder Fused Layer Modelling (FLM). Zu diesem Zweck wurden messtechnisch im Produktionsbereich und an büroähnlichen Arbeitsplätzen die inhalative Exposition gegenüber Gefahrstoffen ermittelt wie z. B.

  • flüchtige organische Verbindungen (VOC)
  • Aldehyde
  • ultrafeine Partikel
  • karzinogene, keimzellmutagene und reproduktionstoxische (CMR-)Stoffe und
  • alveolengängiger (A-) und einatembarer (E-)Staub.

Erste Ergebnisse zeigen, dass die inhalative Exposition gegenüber pulverförmigen Materialien unterhalb der AGW liegen können, sofern staubmindernde Maßnahmen wie Erfassung an der Entstehungsstelle oder auch Kapselung zum Einsatz kommen. Selbstverständlich müssen für Legierungen, die krebserzeugende Metalle enthalten, effektivere Maßnahmen ergriffen werden als für Legierungen ohne krebserzeugende Metalle.

An 3D-Drucker-Tischgeräten sind für dieses Jahr (2019) nachstellende Messungen geplant.

Nach Abschluss der messtechnischen Untersuchungen sollen Empfehlungen Gefährdungsermittlung der Unfallversicherungsträger (EGU) und weitere Veröffentlichungen erscheinen.


Aktuelle Informationen

Neues aus der Forschung

Ergebnisse von Expositionsmessungen für Metalle beschreibt ein Artikel der Zeitschrift "Gefahrstoffe - Reinhaltung der Luft":

Das Messprogramm des MGU liefert erste Ergebnisse:

Weitere Publikationen

Ansprechpartnerin

Dr. Renate Beisser

Fachbereich 3: Gefahrstoffe: Umgang - Schutzmaßnahmen

Tel: +49 30 13001-3310
Fax: +49 30 13001-38001