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Sicherheitsschränke für Metallpulver

Additive Fertigung: Neue VDI-Richtlinie fordert F90-Sicherheitsschränke für Metallpulver

Neue Verfahren in Forschung und Fertigung sind dem Gesetzgeber oft einen Schritt voraus. Das kann für Unsicherheiten sorgen, z. B. bei Umgang mit und Lagerung von verwendeten Stoffen – so auch im Falle von Metallpulvern bei der additiven Fertigung. Eine neue Richtlinie des VDI (Verein Deutscher Ingenieure e.V.) gibt jetzt umfassende Hilfestellung. Im Auftrag der Asecos GmbH hat Friedhelm Kring, Biologe und Fachjournalist für Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz, nachfolgend die wichtigsten Punkte zusammengestellt.

Die neue Richtlinie VDI 3405 Blatt 6.1. zur Anwendersicherheit in der additiven Fertigung betrifft Betreiber von Fertigungsanlagen, die Metallpulver durch Laser-Strahlschmelzen verarbeiten. Sie fasst sicherheitstechnische Regeln und Gesetze zusammen und gibt Empfehlungen zur Umsetzung. Ergänzend wurde Blatt 6.2 als Entwurf veröffentlicht, das insbesondere die Anwendersicherheit bei der additiven Verarbeitung von Polymerpulvern behandelt. Der Betreiber einer technischen Anlage ist stets für deren sicheren Betrieb verantwortlich. Er muss dabei eine Vielzahl an Regelungen und Pflichten beachten, um Sicherheit und Gesundheitsschutz für die Anlagenbediener und alle weiteren gefährdeten Personen zu gewährleisten. Zu Anlagen der additiven Fertigung gibt es derzeit noch wenig konkrete Vorgaben, obwohl das Gefahrenpotenzial – insbesondere beim Einsatz von Metallpulvern – bekannt ist. Zu Entzündbarkeit und Explosionsrisiken kommen Gesundheitsgefährdungen für die Mitarbeiter hinzu, welche diese Anlagen befüllen, bedienen, reinigen usw. 
Für Sicherheitsverantwortliche in Unternehmen, die Metallpulver in der additiven Fertigung einsetzen, ist es deshalb nicht leicht, einzuschätzen, ob die getroffenen Schutzmaßnahmen als ausreichend und rechtskonform angesehen werden können. Für das Laser-Strahlschmelzen (laser powder bed fusion) bietet die neue VDI-Richtlinie nun Orientierung.

VDI 3405 Blatt 6.1: Sicherheit beim Verarbeiten von Metallpulvern

Die VDI-Richtlinie 3405 Blatt 6.1 mit dem Titel „Sicherheit beim Betrieb additiver Fertigungsverfahren“ ist im November 2019 als Weißdruck (Endfassung) erschienen und hat den Entwurf von Juni 2018 ersetzt. Blatt 6.2 mit Fokus auf Sicherheitsaspekten für den Anwender bei der additiven Verarbeitung von Polymerpulvern mit dem Laser-Sinterverfahren ergänzt die Richtlinie seit November als Entwurf. Herausgeber der Dokumente ist die VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik. 

Die Empfehlungen zum Lagern von Metallpulvern 

In Abschnitt 8.2 befasst sich die neue VDI-Richtlinie mit der sicheren Lagerung von Pulvermaterialien. An erster Stelle stehen dabei die folgenden drei Maßnahmen: 

  1. Zusammenlagerungsverbote beachten: Bei den Einschränkungen zum Zusammenlagern von Stoffen verweist die Richtlinie auf das Technische Regelwerk für Gefahrstoffe. Neben der TRGS 509 und der TRGS 510 findet sich ein Hinweis auf das Online-Tool www.zusammenlagerung.de/. Dieses stellt anhand von Stoffklassen übersichtlich dar, welche Stoffe zusammen gelagert werden dürfen und welche getrennt werden müssen. Die Richtlinie nennt als Beispiel für ein Zusammenlagerungsverbot Aceton (Stoffklasse 3) und Aluminiumpulver (Stoffklasse 4.3). Doch auch ohne Lösungsmittel kann es für das Zusammenlagern unterschiedlicher Metallpulver produktbezogene Vorgaben und Einschränkungen geben.
  2. Sicherheitsschränke verwenden: Die VDI 3405 Blatt 6.1 empfiehlt, auch kleinere Mengen Metallpulver ausschließlich in Sicherheitsschränken zu lagern. Die Richtlinie verweist auf die Anforderungen für Sicherheitsschränke der TRGS 510. Relevant in dieser Technischen Regel sind insbesondere die Tabelle 1 in Abschnitt 1, die Abschnitte 4.2(9) und 12.1(3) sowie die Anlage 3 zum Lagern entzündbarer Flüssigkeiten in Sicherheitsschränken.Für das Lagern größere Mengen Metallpulver werden Sicherheitsschränke vom Typ F90 empfohlen, denn diese Schränke mit einer Feuerwiderstandsfähigkeit von mindestens 90 Minuten können als Lagerabschnitt gelten. Beim Lagern von krebserzeugenden, keimzellmutagenen oder reproduktionstoxischen Substanzen – sogenannten KMR-Stoffen – in Mengen von mehr als 200 kg müssen weitere spezifische Anforderungen berücksichtigt werden, z. B. die Vorgaben aus Abschnitt 5.2 der TRGS 510.
  3. Pulvermengen am Arbeitsplatz auf den Tagesbedarf beschränken: Wie im Gefahrstoffrecht üblich, sollte auch bei Metallpulver die im Arbeitsbereich vorgehaltene Menge den absehbaren Tagesbedarf nicht überschreiten.

Auch Abfälle mit Metallpulvern betroffen

Abschnitt 8.8 der Richtlinie informiert darüber, dass die genannten Anforderungen an das sichere Lagern von Metallpulvern nicht nur für die Ausgangsmaterialien gelten, sondern auch für sämtliche Abfälle, welche reaktive Metallpulver enthalten. Weitere Teile von Abschnitt 8 der Richtlinie befassen sich mit der Sicherheit beim Vorbereiten und beim Wiederaufbereiten von Pulvermaterialien, etwa dem Sieben und Umfüllen, sowie dem Betrieb der Maschinen und Anlagen. Besonders Augenmerk gilt hier den Reinigungsvorgängen, z. B. den Anforderungen an Trockensauger und Nassabscheider. 

Wichtig: Diese VDI-Richtlinie ist kein rechtsverbindliches Dokument, niemand muss die dort genannten Anforderungen 1 zu 1 umsetzen. Die Vorgaben aus VDI 3405 Blatt 6.1 und 6.2 können jedoch als Stand der Technik angesehen werden. Wer von den Empfehlungen der Richtlinie abweicht, muss ein mindestens vergleichbares Sicherheitsniveau mit individuellen Maßnahmen gewährleisten. Der einfachere Weg dürfte sein, sich an der VDI-Richtlinie zu orientieren. 

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