Hyppää pääsisältöön

Onko tässä vuoden turhake? Tutkijat tyrmäävät 3D-kotitulostimen - hyödytön ja vaarallinen laite

3D-tulostimen voi kantaa kotiverstaalle muutamalla satasella ja alkaa tehtailla muovitilpehööriä kodin tarpeisiin.

Tulostin syö rullalle kerittyä ohutta muovinauhaa, lämmittää muovin 200-asteiseksi ja pursottaa sitä kerros kerrokselta haluttuun muotoon. Ulos tulee vaikkapa rannekoru, shakkinappula tai seinäkoukku. Esineen pinnassa näkyy 3D-tulostimen tunnistettava epäinhimillinen rosoisuus.

Allergisoivia kaasuja, nanohiukkasia ja syanidia

Työterveyshuollon ja ympäristölääketieteen professori Tuula Putus Turun yliopistosta on järkyttynyt tuotteiden markkinoinnista kotikäyttöön lasten askarteluvälineiksi.

- En suosittele kotikäyttöön laitteita, joissa muovia kuumennetaan. Siinä purkautuu haitallisia aineita hengitysilmaan. Joukossa on yhdisteitä, jotka muuttuvat maksassa syanidiksi.

Tutkimusten mukaan tulostimet päästävät huoneilmaan muovikaasuja ja millimetrin miljoonasosien kokoisia nanohiukkasia. Aineet kulkevat kehoon ihon ja keuhkojen kautta. Ne voivat aiheuttaa allergista herkistymistä ja astmaa. Pidemmästä altistuksesta voi seurata myrkytystila.

- Verenkuvamuutoksia tulee jo tunnin työskentelyn jälkeen ja kirjallisuudessa on kuvattu tapaus, jossa astma on puhjennut 10 päivän työskentelyn jälkeen, Putus kertoo.

Useissa tutkimuksissa on todettu, että tulostimista vapautuu yhdisteitä, jotka voivat aiheuttaa esimerkiksi allergiaa ja astmaa. Erityisesti haitallisia muovikaasuja purkautuu kovaa ABS-muovia eli akryylinitriilibutadieenistyreeniä kuumennettaessa. Tällöin tulostimista vapautuu esimerkiksi styreeniä, joka on hermomyrkky. Lisäksi ilmaan purkautuu muovimonomeerejä, joilla on allergisoivia ja astmaa aiheuttavia vaikutuksia.

Harrastekäytössä on yleistymässä pehmeämpi, kasviöljypohjainen PLA-muovi eli polylaktidi, jonka kuumentamisesta päästöt ovat laadultaan vaarattomampia ja määrältään vähäisempiä. PLA-muovia käytettäessä terveyshaittoja syntyy huomattavasti vähemmän.

- Kaikkien muovilaatujen monomeerit voivat allergisoida, Putus tarkentaa.

Satunnainen ja lyhyt tulostelu ei ole kovin haitallista, mutta altistus pitkittyy, kun ihminen oleskelee ja nukkuu samassa tilassa, missä tulostin surruttaa. Yhden esineen valmistaminen voi kestää useita tunteja.

Työterveyslaitoksen mukaan tulostimen päällä pitäisi olla kohdepoistokanava eli samanlainen ilmanvaihto kuin laboratorioissa. Suositusten mukainen tulostaminen on siis käytännössä mahdotonta tavallisessa kodissa.


Muovirullia, joita käytetään 3D-tulostuksessa.




Muovirullia, joita käytetään 3D-tulostuksessa.
Kuva: Maurizio Pesce
3D-tulostus

Kehnoja, hyödyttömiä esineitä

Askartelijat voivat tuottaa 3D-tulostimilla mielikuvituksellisia muotoja, mutta voisiko niillä valmistaa vaikka varaosan kodinkoneeseen? Tuotantotekniikan tutkimuspäällikkö Jukka Tuomi Aalto-yliopistosta on skeptinen.

- En näe, että näillä kotitulostimilla voisi tulostaa mitään hyödyllistä. Pikemminkin kyse on elämyksestä, kun voi katsella tuotteen syntyvän silmiensä edessä.

Tuomi varoittaa tulostamasta kotona esineitä, joilla on merkitystä turvallisuudelle. Esimerkiksi kypärissä tai pelastusliiveissä käytettäviä muovisolkia ei pitäisi tulostaa itse.

- Esineiden lujuudesta ja kestävyydestä ei ole mitään takeita.

Monesti toistetun väitteen mukaan kotitulostimilla voisi säästää rahaa valmistamalla itse pieniä hyötyesineitä. Tuomi pitää tätä epätodennäköisenä.

- Itselläni kodinkoneesta kului pieni hihnapyörä loppuun, ja ajattelin hetken, että voisi olla hauskaa korvata se 3D-tulostimella. Mutta mistäpä sellaiselle mallin saisin? Se pitäisi itse piirtää. Kävin sitten ostamassa parin kympin varaosan huoltoliikkeestä.

On myös esitetty, että 3D-tulostimet voisivat mahdollistaa muovijätteen kierrättämisen kotioloissa uusiksi esineiksi. Tuomi ei pidä tätäkään mahdollisena.

- Ei yhdessä kodissa synny riittävästi tasalaatuista muovijätettä, että siitä voisi työstää käyttöesineitä. Isoissakin kierrätyslaitoksissa on ongelmia kierrätykseen saapuvan muovin sekalaisen laadun kanssa.

Kierrätysmuovin kuumentamiseen liittyy myös korkeampi riski altistua myrkyille. Muovin tarkasta sisällöstä ei voida olla varmoja, kun se valmistetaan jätteestä.


Tulostin tulostaa muovista DNA-juostetta




Tulostin tulostaa muovista DNA-juostetta
Kuva: Jonathan Juursema
3D-tulostus

Iso mullistus tapahtuu teollisuudessa

Tuomi pitää 3D-tulostinta merkittävänä mullistuksena laitteiden teollisessa valmistuksessa. Teolliset tulostimet ovat kuitenkin kaukana koteihin myytävistä malleista.

- Laadukkaita tuotteita tulostavat laitteet maksavat satoja tuhansia euroja. Teollisilla tulostimilla voidaan tehdä asioita, jotka olivat muutamia vuosia sitten mahdottomia.

3D-tulostustekniikalla voidaan valmistaa hyvin monimutkaisia kappaleita, jotka peritneisillä menetelmillä valmistettuna vaativat useita erillisiä osia ja monivaiheisen kokoamisprosessin. Tekniikkaa hyödynnetään jo esimerkiksi lentokoneiden valmistuksessa.

Lentokoneiden ilmastointitekniikkaa on kyetty pakkaamaan entistä pienempään tilaan, jolloin matkustajille jää enemmän tilaa. Myös lentokoneiden moottorin osia on 3D-tulostustekniikalla kyetty optimoimaan niin, että polttoaineen kulutus vähenee.

- Tämä kaikki sataa lopulta kuluttajan laariin. Lentäminen on halvempaa ja päästöt vähenevät 3D-tulostuksen ansiosta.

Tuomi vertaa 3D-tulostimen merkitystä teollisuudessa perustavanlaatuisiin tekniikan keskintöihin, kuten sorviin, jyrsimeen ja valimoon.

Artikkelia täydennetty 4.6.2018 klo 11.13 kahdella kappaleella ja sitaatilla.
Ensimmäinen täydennetty kappale alkaa sanoin “Useissa tutkimuksissa on todettu...”
Toinen täydennetty kappale alkaa “Harrastekäytössä on yleistymässä kasviöljypohjainen…”
Samalla lisätty linkki Helsingin Sanomien 22.5.2018 julkaistuun artikkeliin kierrätysmuovin 3D-tulostuksesta.


3D-tulostettu käsiproteesi




3D-tulostettu käsiproteesi
3D-tulostus

Voisitko kuvitella tarvitsevasi 3D-tulostinta kotona?

Kommentit