Onko PLA turvallista tulostaa?

Onko PLA turvallista tulostaa?

Onko PLA turvallista tulostaa? 

PLA on ylivoimaisesti maailman suosituin 3D-tulostusmateriaali. Sen helppo tulostettavuus, edullinen hinta ja laaja värivalikoima tekevät siitä ensimmäisen valinnan useimmille harrastajille. Samalla uusia käyttäjiä saattaa mietityttää, onko PLA turvallista käyttää kotona ja voiko 3D-tulostuksesta aiheutua terveysriskejä.

Hyvä uutinen on, että nykyisen tutkimustiedon perusteella PLA:ta pidetään yhtenä turvallisimmista kuluttajakäyttöön tarkoitetuista 3D-tulostusmateriaaleista. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että se olisi täysin päästötön tai ettei turvallisuuteen kannattaisi kiinnittää huomiota. Kuten kaikki FDM- ja FFF-tekniikalla käytettävät filamentit, myös PLA vapauttaa tulostuksen aikana pieniä määriä hiukkasia ja kaasumaisia yhdisteitä ilmaan.

Tässä artikkelissa käymme läpi, mitä PLA on, millaisia päästöjä se tuottaa, mitä tutkimukset kertovat sen turvallisuudesta ja miten voit minimoida mahdolliset riskit kotona.


Mitä PLA on?

PLA eli polylaktidi (Polylactic Acid) on biohajoava termoplastinen muovi, jota valmistetaan uusiutuvista raaka-aineista, kuten maissitärkkelyksestä, sokeriruo'osta tai muista kasvipohjaisista lähteistä. Toisin kuin monet muut 3D-tulostusmateriaalit, PLA ei perustu öljypohjaisiin raaka-aineisiin.

PLA:n suosio perustuu ennen kaikkea sen helppokäyttöisyyteen. Se tulostuu suhteellisen matalissa lämpötiloissa, ei yleensä vaadi suljettua tulostuskammiota ja ei juurikaan väänny tulostuksen aikana kuin esimerkiksi ABS tai ASA.

Jos olet vasta aloittamassa 3D-tulostusta, PLA on lähes aina paras ensimmäinen filamentti. Voit tutustua HeatForge3D:n PLA-filamenttivalikoimaan löytääksesi eri käyttötarkoituksiin sopivia vaihtoehtoja.


Tuottaako PLA haitallisia päästöjä?

Lyhyesti sanottuna kyllä, mutta yleensä huomattavasti vähemmän kuin useimmat muut yleiset 3D-tulostusmateriaalit.

Kun PLA kuumennetaan noin 190–220 °C lämpötilaan, pieni osa materiaalista höyrystyy. Tämän seurauksena ilmaan vapautuu haihtuvia orgaanisia yhdisteitä eli VOC-yhdisteitä sekä erittäin pieniä hiukkasia. Tutkimusten mukaan PLA:n VOC-päästöt ovat kuitenkin yleensä huomattavasti pienemmät kuin esimerkiksi ABS:n, ASA:n tai Nylonin.

On myös tärkeää ymmärtää, että kaikki PLA-filamentit eivät ole täysin samanlaisia. Väriaineet, lisäaineet sekä erikoismateriaalit, kuten hiilikuitu- tai metallitäytteiset filamentit, voivat vaikuttaa päästöjen määrään.

Jos haluat ymmärtää tarkemmin, mitä VOC-yhdisteet ovat ja kuinka paljon niitä syntyy eri materiaaleista, lue myös artikkelimme "Kuinka paljon VOC-kaasuja 3D-tulostin tuottaa?".


Onko PLA turvallisempi kuin ABS?

Kyllä.

Yksi suurimmista syistä PLA:n suosioon on sen alhaisempi päästötaso verrattuna moniin teknisiin materiaaleihin. Erityisesti ABS tunnetaan materiaalina, joka vapauttaa enemmän VOC-yhdisteitä ja tuottaa voimakkaan hajun tulostuksen aikana.

ABS:n tulostuksessa vapautuu muun muassa styreeniä, jota pidetään yhtenä merkittävimmistä 3D-tulostuksen VOC-yhdisteistä. PLA puolestaan tuottaa yleensä huomattavasti pienempiä määriä haitallisiksi luokiteltuja yhdisteitä.

Tästä syystä PLA on usein suositeltu materiaali:

  • Aloittelijoille
  • Kotiympäristöihin
  • Kouluihin
  • Kirjastoihin
  • Makerspace-tiloihin

Jos vertailet eri materiaalien turvallisuutta, tutustu myös oppaaseemme "Mikä on turvallisin 3D-tulostusmateriaali?".


Vapauttaako PLA hiukkasia ilmaan?

Vaikka PLA:n VOC-päästöt ovat vähäisiä, se ei tarkoita, että materiaali olisi täysin päästötön.

Kaikki FDM-tulostimet tuottavat tulostuksen aikana erittäin pieniä hiukkasia, joita kutsutaan ultrafine particles (UFP) -hiukkasiksi. Nämä hiukkaset ovat niin pieniä, että ne voivat kulkeutua syvälle hengitysteihin.

Tutkimusten mukaan PLA kuuluu vähäpäästöisimpiin materiaaleihin myös hiukkasten osalta, mutta hiukkaspäästöjä syntyy silti. Tämän vuoksi viranomaiset suosittelevat hyvää ilmanvaihtoa kaikille 3D-tulostimille materiaalista riippumatta.

Käytännössä satunnainen PLA-tulostus hyvin ilmastoidussa tilassa aiheuttaa yleensä hyvin vähäisen altistuksen.


Voiko PLA:ta tulostaa turvallisesti kotona?

Useimmille käyttäjille vastaus on kyllä.

Hyvin ilmastoidussa huoneessa PLA:n tuottamat päästöt jäävät yleensä alhaiselle tasolle. Ongelmia voi syntyä tilanteissa, joissa tulostetaan paljon pienessä huoneessa ilman kunnollista ilmanvaihtoa.

Erityisesti seuraavat tilanteet lisäävät altistumista:

  • Tulostin sijaitsee makuuhuoneessa
  • Huoneessa ei ole koneellista ilmanvaihtoa
  • Tulostetaan useita tunteja päivittäin
  • Käytössä on useita tulostimia samassa tilassa

Jos suunnittelet tulostimen sijoittamista makuuhuoneeseen, suosittelemme lukemaan myös artikkelimme "Onko turvallista pitää 3D-tulostinta makuuhuoneessa?".


Tarvitaanko PLA:n kanssa suodatusta?

PLA:n kanssa suodatus ei yleensä ole yhtä tärkeää kuin ABS:n tai ASA:n kanssa, mutta siitä voi silti olla hyötyä.

HEPA-suodattimet auttavat poistamaan ilmasta pieniä hiukkasia, kun taas aktiivihiilisuodattimet voivat vähentää VOC-yhdisteitä ja hajuja. Jos tulostat päivittäin samassa tilassa, jossa myös työskentelet tai vietät paljon aikaa, suodatus voi parantaa sisäilman laatua merkittävästi.

On kuitenkin tärkeää ymmärtää, että mikään suodatin ei korvaa hyvää ilmanvaihtoa. Paras ratkaisu on yleensä yhdistelmä toimivaa ilmanvaihtoa, mahdollisesti koteloitua tulostinta ja tarvittaessa suodatusta.

Voit lukea aiheesta lisää oppaastamme "Tarvitaanko 3D-tulostimeen suodatin?".


Kuinka paljon VOC-kaasuja PLA tuottaa?

VOC-päästöjen määrään vaikuttavat monet tekijät:

  • Käytettävä filamentti
  • Tulostuslämpötila
  • Tulostusaika
  • Huoneen koko
  • Ilmanvaihto
  • Tulostimien määrä

Tämän vuoksi kahta täysin samanlaista tulostusympäristöä on vaikea verrata suoraan. Sama PLA-filamentti voi tuottaa hyvin erilaisen VOC-pitoisuuden pienessä makuuhuoneessa verrattuna suureen työtilaan.

HeatForge3D:n VOC-laskurin avulla voit arvioida oman tulostusympäristösi VOC-pitoisuuksia huomioiden materiaalin, huoneen koon, ilmanvaihdon ja tulostusajan.

 Kokeile HeatForge3D VOC-laskuria


Mitä PLA-filamenttia kannattaa käyttää?

Kaikki filamentit eivät ole samanlaatuisia. Laadukkaat valmistajat tarjoavat materiaalista tekniset tiedot, turvallisuusdokumentaation sekä tasaisen laadun, mikä helpottaa turvallista ja ennustettavaa tulostamista.

HeatForge3D:n valikoimasta löydät laadukkaita:

Laadukas filamentti vähentää myös epäonnistuneita tulostuksia, jotka voivat lisätä tarpeetonta tulostusaikaa ja siten myös päästöjä.

Yhteenveto: Onko PLA turvallista?

Nykyisen tutkimustiedon perusteella PLA on yksi turvallisimmista kuluttajakäyttöön tarkoitetuista 3D-tulostusmateriaaleista. Se tuottaa yleensä vähemmän VOC-yhdisteitä ja hiukkasia kuin ABS, ASA tai monet muut tekniset filamentit.

Täysin päästötön PLA ei kuitenkaan ole. Siksi myös PLA:n kanssa kannattaa huolehtia hyvästä ilmanvaihdosta, erityisesti jos tulostetaan usein tai samassa tilassa oleskellaan pitkiä aikoja.

Useimmille harrastajille PLA tarjoaa erinomaisen yhdistelmän turvallisuutta, helppokäyttöisyyttä ja tulostuslaatua, minkä vuoksi se on edelleen paras valinta niin aloittelijoille kuin kokeneillekin käyttäjille.


Lue seuraavaksi

Tutkimukset ja viranomaislähteet tämän artikkelin taustalla

Tämä artikkeli perustuu seuraavien organisaatioiden ja tutkimusten tietoihin:

  • U.S. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)
  • U.S. Environmental Protection Agency (EPA)
  • Vertaisarvioidut tutkimukset julkaisuissa Sensors, Chemosphere, Environmental Science & Technology ja Science of the Total Environment

Lisälukemista

  • NIOSH – Approaches to Safe 3D Printing (2024)
  • EPA – 3D Printing Research
  • Finnegan et al. – Characterization of Volatile and Particulate Emissions from Desktop 3D Printers (2023)
  • Wojnowski et al. – Real-Time Monitoring of VOC Emissions from PLA 3D Printing Filaments (2022)
  • Potter et al. – Influence of Polymer Additives on Gas-Phase Emissions from 3D Printer Filaments (2021)
Takaisin blogiin