Expositionsermittlung bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen bei additiven Fertigungsverfahren - Einsatz von Pulverbettverfahren

Additive Fertigungsverfahren ("additive manufacturing") - auch 3D-Druck genannt - finden immer breitere Anwendung bei der Herstellung von Prototypen (Rapid Prototyping), der Produktion von Werkzeugen (Rapid Tooling) und der Serienproduktion industrieller Bauteile (Rapid Manufacturing). Dabei kommen bei den Pulverbettverfahren sowohl pulverförmige Metalllegierungen als auch Kunststoff-Polymerpulver unterschiedlicher Zusammensetzung zum Einsatz.

Im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen wurde die inhalative Exposition der Beschäftigten gegenüber den eingesetzten Stoffen und möglichen Reaktionsprodukten bei der Anwendung von Metall- und Kunststoffpulvern in Pulverbettverfahren durch Arbeitsplatzmessungen ermittelt. Es erfolgten personengetragene und ortsfeste Arbeitsplatzmessungen gemäß TRGS 402 in zehn Betrieben, die Pulverbettverfahren zur additiven Fertigung einsetzen. Die Arbeitsplatzmessungen konzentrierten sich dabei auf Betriebe, die Teile für die Automobil-, Luftfahrt- und Werkzeugindustrie produzierten, und auf Hersteller von Anlagen zur additiven Fertigung. Beim Einsatz von Pulverbettverfahren können die Beschäftigten sowohl gegenüber der alveolengängigen und der einatembaren Staubfraktion als auch darin enthaltenen Gefahrstoffen infolge der eingesetzten pulverförmigen Ausgangswerkstoffe exponiert sein. Weiterhin können technologiebedingt Gase sowie flüchtige organische Verbindungen (VOC) zur Exposition beitragen, die z. B. als Zersetzungsprodukte freigesetzt werden.

Bei den Untersuchungen wurde in neun von zehn Betrieben die Einhaltung des allgemeinen Staubgrenzwertes sowohl für die einatembare als auch die alveolengängige Staubfraktion festgestellt. In einem Kunststoffpulver verarbeitenden Betrieb wurden Grenzwertüberschreitungen für die alveolengängige Staubfraktion ermittelt. Für alle weiteren vorgefundenen Stoffe - einschließlich der flüchtigen Zersetzungsprodukte - wurden die Beurteilungsmaßstäbe bei der Verarbeitung von Kunststoffpulvern eingehalten. Dagegen waren bei der Verarbeitung von pulverförmigen Metalllegierungen auch Überschreitungen der Beurteilungsmaßstäbe für metallische Legierungsbestandteile zu beobachten.

Basierend auf den ermittelten Expositionsdaten wurden allgemeine Handlungsempfehlungen für Betriebe der additiven Fertigung mit Pulverbettverfahren erarbeitet, die einen sicheren Umgang mit Gefahrstoffen bei Tätigkeiten der additiven Fertigung gewährleisten sollen.

Bibliografische Angaben

Titel:  Expositionsermittlung bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen bei additiven Fertigungsverfahren - Einsatz von Pulverbettverfahren. 

Verfasst von:  J. Walter, M. Hustedt, S. Kaierle, U. Prott, A. Baumgärtel, A. Woznica, R. Hebisch

1. Auflage.  Dortmund:  Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, 2021.  Seiten: 117, Projektnummer: F 2410, PDF-Datei, DOI: 10.21934/baua:bericht20210121

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ProjektnummerF 2410 StatusAbgeschlossenes Projekt Expositionsermittlung bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen bei additiven Fertigungsverfahren - Einsatz von Pulverbettverfahren

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