Akkreditierung 2021:

Prüfung und Zertifizierung für 3D-Druck-Verfahren

12.08.2021

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3D-Druck- Verfahren werden auch im Lehrbereich eingesetzt. luchschenF - stock.adobe.com

Es begann mit der Abschlussarbeit für die Ausbildung zur Aufsichtsperson: Darin beschäftigte sich Valentin Kazda erstmals mit 3D-Druck-Verfahren. Heute verfasst er mit seinen Kolleginnen und Kollegen in der DGUV Test Prüf- und Zertifizierungsstelle Druck und Papierverarbeitung die Prüfgrundsätze für ein 3D-Druck-Verfahren und bereitet damit die beantragte Erweiterung des Scopes der Prüf- und Zertifizierungsstelle im Herbst vor. Denn 3D-Druck-Verfahren kommen in fast allen Branchen zum Einsatz, mit großem Gefährdungspotential.

Im Oktober lässt die Prüf- und Zertifizierungsstelle den Antrag auf Erweiterung des Scopes um 3D-Druck durch eine Akkreditierungsstelle und eine Befugnis erteilende Behörde prüfen. Bisher wurde 3D-Druck unter dem Sammelbegriff Sonderdruckverfahren subsumiert, nun wird es durch die Akkreditierung ein eigenständiger Bereich. Vorangegangen ist ein zweijähriges Pilotprojekt. “Wir haben einen 3D-Drucker gekauft, um uns in dem noch recht unerforschten Gebiet mit den Gefahren und dem Gefährdungspotenzial auseinanderzusetzen”, erzählt Valentin Kazda. “Dabei haben wir darauf geachtet, ein Modell zu wählen, das in Bezug auf Sicherheit schon weiterentwickelt war als andere.”

Im Fokus: Das 3D-Druck-Verfahren “Fused Layer Modelling”

Das 3D-Druck-Verfahren, mit dem die DGUV Test Prüf- und Zertifizierungsstelle DP während des Pilotprojekts gearbeitet hat, heißt Fused Layer Modelling und gehört zu der Prozesskategorie Material- oder Werkstoffextrusion. 3D-Druck ist ein Überbegriff für verschiedene Verfahren und wird insgesamt in sieben Prozesskategorien unterteilt. Teils wird mit Kunststoff, teils mit Metall gearbeitet, ebenso wie mit Hybridvarianten. Beim “Fused Layer Modelling” wird ein Kunststoffdraht Schicht für Schicht aufgeschmolzen. 3D-Drucker, die mit diesem Verfahren arbeiten, werden in der Industrie eingesetzt, gibt es in günstigeren Varianten aber auch im Einzelhandel zu kaufen. Sie sind daher relativ weit verbreitet und werden häufiger eingesetzt als andere Verfahren.

“Das 3D-Drucker-Modell, das wir im Pilotprojekt untersucht haben, ist vom Hersteller-Unternehmen für den Einsatz im Lehrbetrieb mit Schülerinnen und Schülern gedacht. Das Unternehmen war daher sehr glücklich, dass das Modell im Rahmen unseres Pilotprojektes noch einmal gründlich in Bezug auf Sicherheit durchleuchtet wurde”, berichtet Kazda.

Welche Gefahren bestehen, was wird geprüft?

Welche Gefahren bestehen beim 3D-Druck? Zum einen entstehen mechanische Gefährdungen durch bewegte Teile wie den Druckerkopf oder die Bauplattform, die geprüft werden müssen. An der Düse, die das Material erhitzt und zum Schmelzen bringt, drohen thermische Gefährdungen. Hier entstehen Temperaturen von rund 230 Grad. Die Bauplattform des Druckers wird ebenfalls beheizt, mit Temperaturen um die 80 Grad Celsius. Manche Drucker verfügen daher über ein Gehäuse mit eingebauter Tür, die mit einem Sicherheitsschalter mit Zuhaltung ausgestattet ist. Die Zuhaltung wird aktiv, sobald bestimmte Temperaturen überschritten werden. Der Sicherheitsschalter wird über eine Software gesteuert. Die hohe Zuverlässigkeit des Schalters ist eine wichtige Voraussetzung für die Sicherheit des Druckers.

Weiterhin entstehen beim Aufschmelzen des Materials Emissionen. Um Gerüche und Partikel zu reduzieren, ist im 3D-Drucker ein Filter eingebaut. Die Einhaltung der Innenraumrichtwerte ist ein wichtiger Indikator für die Sicherheit der Maschine.

Bei den elektrischen Gefährdungen steht das Netzteil, das die Spannung umwandelt, im Fokus. Es arbeitet mit 230 Volt. Hier muss die Verkabelung stimmen, im Fehlerfall darf kein Strom auf das Gehäuse des Druckers gelangen. Eine wichtige Frage für sicheren 3D-Druck ist auch, wer den Drucker bedienen darf. Welches Alter und über welche Kompetenzen muss die Person verfügen? Auch solche Fragen werden in den Prüfgrundsätzen bedacht.

„In Zukunft noch viel zu tun“

Die Prüfgrundsätze, die aktuell entwickelt werden, gelten zunächst für das Verfahren des “Fused Layer Modelling”. Die Prüf- und Zertifizierungsstelle DP ist aber offen für die Entwicklung weiterer Prüfgrundsätze für andere 3D-Druck-Verfahren. “Hier gibt es in Zukunft noch viel zu tun”, meint Kazda.

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