slutrapport - region Östergötland · 2019. 10. 2. · 3 bakgrund teknisk utveckling har inneburit...

1

SLUTRAPPORT

Projekttitel Dnr

Kartläggning av metallpartikelexponering samt möjliga hälsoeffekter

vid professionellt arbete med 3D-skrivare

150246

Projektledare

Helen Karlsson, Docent, Miljökemist, Arbets- och miljömedicin, Linköping

Innehåll:

1. Projektets syfte och bakgrund

2. Projektets genomförande

3. Uppnådda resultat

4. Genomförda insatser för att resultaten ska komma till praktisk användning

5. Publikationer, presentationer och annan spridning inom projektets ram

2

Innehållsförteckning

Bakgrund .................................................................................................................................................................................... 3

Syfte ........................................................................................................................................................................................... 4

Projektets genomförande.......................................................................................................................................................... 4

Uppnådda resultat ..................................................................................................................................................................... 5

Exponeringsmätningar .......................................................................................................................................................... 5

Dammhaltsmätningar ....................................................................................................................................................... 5

Mätningar- antal partiklar ................................................................................................................................................ 6

Likheter och skillnader mellan svetsmiljö och AM-miljö ................................................................................................ 11

Exponeringsmarkörer .......................................................................................................................................................... 12

Urinmetaller ................................................................................................................................................................... 12

Blodmetaller ................................................................................................................................................................... 14

Hudmetaller .................................................................................................................................................................... 15

Kliniska och Fysiologiska Effektmarkörer............................................................................................................................. 15

Spirometri ....................................................................................................................................................................... 15

Enkätundersökning gällande uppfattad inomhusmiljö ................................................................................................... 16

Blodmarkörer för leverpåverkan .................................................................................................................................... 17

Blodmarkörer för risk att utveckla hjärt- och kärlsjukdom ............................................................................................. 17

Urinmarkör för njurpåverkan.......................................................................................................................................... 18

Proteinuttryck i nässköljvätska ....................................................................................................................................... 19

Rekommenderade hälsoundersökningar ........................................................................................................................ 20

Viktiga faktorer att kontrollera för att minska exponeringen ............................................................................................. 20

Ventilation ...................................................................................................................................................................... 20

Personlig skyddsutrustning ............................................................................................................................................. 21

Punktutsug vid stationer som bearbetar produkter ....................................................................................................... 21

Sekundär exponering ...................................................................................................................................................... 22

Summering ............................................................................................................................................................................... 22

Genomförda insatser för att resultaten ska komma till praktisk användning ....................................................................... 24

Publikationer, presentationer och annan spridning inom projektets ram ............................................................................ 25

Referenser ................................................................................................................................................................................ 26

3

Bakgrund

Teknisk utveckling har inneburit att 3-D skrivning som även kallas Additiv Tillverkning (AT) eller i

internationella sammanhang Additiv Manufacturing (AM), har ökat kraftigt under senare år. AM är

ett samlingsbegrepp för en rad olika tekniker som alla åsyftar till att skapa en tre-dimensionell

produkt från en Computer-Aided Design (CAD)-fil i en dator. Detta är ett alternativ till traditionella

tillverkningstekniker som ofta bygger på att antingen ta bort material genom bearbetning för att

skapa en produkt eller genom att delar sätts samman genom exempelvis svetsning. Möjligheterna

med AM är stora, inte minst inom industriell verksamhet som använder metaller eller polymer-

material för tillverkning av komponenter. AM innebär att företag kan minska tiden det tar att ta fram

nya prototyper eller i större skala tillverka komponenter med komplexa strukturer, att man snabbt

kan tillverka komponenter vid efterfrågan och därmed slipper lagra produkter, men också att man

kan byta ut slitna delar direkt på plats och därmed begränsa transporter. Med AM teknik kan man

också spara råmaterial. Alla dessa faktorer gör att AM även anses vara ett miljövänligt alternativ.

Som med alla nya teknologier så är AM ännu relativt dyrt och lönar sig endast om man kan skala upp

verksamheten samt om behovet för komplexa strukturer finns. I takt med att tillverkarna av AM

maskiner utvecklar teknologin så gör detta att priserna sjunker och fler och fler börjar titta på

möjligheterna med AM. Med detta följer att vi står inför en framtid där en stor mängd arbetstagare

kan komma att exponeras för metall, sand eller polymerpartiklar inom industrier som använder sig av

AM för att skapa prototyper eller produkter. Denna exponeringsrisk har bekräftats av vår grupp i en

förstudie till detta projekt [Graff et al 2017].

Att studera denna nya teknik i relation till hälsorisker är viktigt då man sedan tidigare vet att

metallexponering vid andra typer av metallarbeten såsom svetsning och svarvning medför ökad risk

för lungsjukdom samt kardiovaskulär sjukdom där oxidativ stress samt systemiska inflammations-

reaktioner är mekanismer som anses vara drivande [Li et al. 2015, Akintoye et al. 2016, Bulka et al

2019, Karlsson et al 2015]. Gällande hälsoeffekter i relation till AM fanns vid projektets start ingen

vetenskapligt publicerad information tillgänglig men parallellt med detta projekt har studier

genomförts på operatörer som arbetar med AM tillverkning i polymermaterial. Dessa studier visar på

främst respiratoriska symptom [House et al 2017, Chan et al 2018, Gümperlein et al 2018]. För

metallexponering i AM-miljö finns det fortfarande inga publicerade vetenskaplig studier om

hälsoeffekter.

För att försöka förekomma eventuella hälsoproblem, samt bidra till att AM får en introduktion till

svensk industri som innebär att arbetsmiljöfrågor ska vara en integrerad del, så har vi inom detta

projekt beslutat att undersöka hur miljön ser ut inom ett företag där man har kommit långt med AM-

tillverkning av komponenter och använder denna för serieproduktion av metallprodukter. Därtill så

har vi besökt tre andra företag under projektets gång som använder alternativa maskiner, AM-

tekniker, eller andra material, för att även där undersöka arbetsmiljön med syftet att skapa oss en

helhetsuppfattning om hur olika maskiner, tekniker eller arbetsmoment skiljer sig åt i relation till

hälsorisker för dem som vistas i dessa miljöer.

4

Syfte Syftet med studien var att kartlägga hur metallexponeringen ser ut för arbetstagare inom AM-miljö

samt huruvida vi kan finna exponeringsmarkörer samt effektmarkörer för hälsorisker som går att

koppla till denna exponering. Mera specifikt:

-Att med nya och gamla mättekniker utveckla en modell för monitorering av små partiklar i luft som

förekommer vid 3D skrivning, svetsning samt som kontroll i kontorsmiljö

-Att studera exponeringsmarkörer (metaller) i blod och urin hos operatörer och kontroller

-Att studera kliniska effektmarkörer i blod och urin hos operatörer och kontroller

-Att studera lungfunktion (spirometri) hos operatörer och kontroller

-Att kartlägga proteinförändringar i näsans slemhinna hos de yrkesverksamma med syftet att hitta

tidiga markörer för partikelexponering

Projektets genomförande AM är en ny tillverkningsteknik som innefattar ämnen som kan vara skadliga för hälsan. Då nya

tekniker av naturliga skäl innebär att huvudfokus är riktat mot produktkvalitet finns risken att hälsa

och säkerhet kommer i andra hand. Detta projekt är unikt då vi hade möjlighet att genomföra det

från start med fokus på både produktkvalitet, säkerhet och hälsa. Projektets huvudfokus har varit på

ett företag som vid projektets start endast hade en AM maskin men som under projektets gång

börjat använda additiv tillverkning till serieproduktion av metalldetaljer (Företag 1). Detta företag har

nu kraftigt expanderat sin verksamhet till två stora faciliteter innehållande ett stort antal AM

maskiner parallellt med att delresultat erhållna i studien direkt bidragit till företagets planering av

lokaler, ventilation, utrustning, arbetsrutiner samt skyddsåtgärder. Omfattande analyser har här

genomförts åren 2016 och 2017 med uppföljningar fokuserade på genomförda åtgärder år 2018.

Tyvärr hann vi inte på grund av kraftiga förseningar, inom ramen för projekttiden, att följa upp

arbetsmiljön hos Företag 1, facilitet 1 med avseende på förändringar efter installation av

specialdesignade slutna pulverhanteringssystem eller den helt nya faciliteten där maskiner med från

början slutna pulverhanteringssystem skulle installeras. Vi har istället valt att studera emissioner från

andra maskintyper/tekniker med mera slutna pulverhanteringssystem samt operatörers exponering

vid 3 andra företag (Företagen 2, 3, 4).

Utvecklingen inom AM under projekttiden har gått väldigt fort och maskiner som erbjuder bra

produkter samtidigt som man tänkt på att skydda operatörernas hälsa har blivit allt vanligare. För att

få kunskaper gällande slutna pulverhanteringssystem vid olika typer av tekniker och material har

mätningar skett vid de ytterligare 3 företagen. Ett företag, kallas här Företag 2, använder additiv

tillverkning för forskning och utveckling med bland annat skapandet av prototyper. Detta företag

arbetade i både polymermaterial (nylon) samt olika metaller, inklusive rostfritt stål. Vid Företag 3,

som använder samma teknik som Företag 1 (selective laser melting-SLM), hade nya AM maskiner för

skrivning i metall med helt slutna pulverhanteringssystem investerats vilket erbjöd en möjlighet att

studera emissioner vid specifika arbetsuppgifter samt metallhalter i operatörers urin. Slutligen så

studerades Företag 4, som delvis arbetar med polymermaterial men även med additiv tillverkning i

sand. Denna variant av additiv tillverkning kan liknas vid att skapa ett negativ till den önskade

5

produkten då dessa komponenter produceras genom att limma samman sand till specifika kärnor. De

skapade detaljerna fungerar sedan som mall för hålrum i en gjutningsprocess där de omges med

gjutjärn. Efter gjutning så slås sanden ur och kvar blir en metallkomponent med 3D-skrivna hålrum.

Sammanfattningsvis har projektets genomförande gått bra. I rapporten kommer storskalig samt

småskalig AM produktion att redovisas. För AM i metall har två tekniker studerats; binder jetting där

man skapar komponenten med hjälp av bindemedel åtföljt av härdning samt selective laser melting

(SLM) där man smälter metaller för att skapa önskade strukturer. Olika tillverkningsmaterial och olika

typer av maskiner har studerats. Lämpliga mätmetoder, riskfyllda arbetsmoment, lämplig

skyddsutrustning, möjliga exponeringsmarkörer, effektmarkörer och kliniska analyser samt möjliga

hälsoeffekter, har kunnat identifieras.

Uppnådda resultat

Exponeringsmätningar

Dammhaltmätningar

Vid Företag 1 samt Företag 4 så genomfördes traditionell personburen dammprovtagning på filter via

pumpad provtagning. Dammfilter vägdes i klimatrum före och efter provtagning för att få fram en

massa per kubikmeter luft som passerat filtret. Företag 2 och Företag 3 hade för låg intensitet i sin

verksamhet för att dessa metoder skulle ge utslag vilket innebär väldigt låga massor på filtren. På

filter från Företag 1 genomfördes metallhalts-mätningar på dammet från filtren med hjälp av

induktiv-kopplad plasma masspektrometri (ICP-MS). För filter som samlades in för att uppskatta AM-

operatörers exponering vid Företag 4 (sandprinter) så genomfördes en kvartsanalys då sanden

innehåller höga halter av kvartsdamm.

Vid Företag 1 där man använder SLM-teknik för skrivning i metall, så samlades inhalerbart damm

samt totaldamm (definierade i enlighet med svensk standard SS-EN 481, Arbetsplatsluft –

Partikelstorleksfraktioner för mätning av luftburna partiklar) in från AM-operatörer men också från

svetsare verksamma i en annan byggnad som jämförelse. Mätningarna visade att endast en

personburen mätning i AM-faciliteten överskred det hygieniska gränsvärdet för kobolt (inhalerbart

2017) medan alla resterande värden låg under rådande hygieniska gränsvärden (AFS 2018:1), se

Tabell 1. Vid jämförelse mellan AM-operatörer och svetsare sågs en icke-signifikant men högre halt

av kobolt, krom och nickel hos AM-operatörerna. Dessa metaller är dominerande beståndsdelar av

det metallpulver som används i AM-faciliteten vid Företag 1, se Tabell 1. Detta tyder på att det finns

en viss exponering i AM-faciliteten som kan innebära en risk för arbetstagare. Vid Företag 4

analyserades respirabelt damm samt totaldamm hos en AM-operatör som arbetade vid en

sandskrivare (binder jetting teknik) och uppackning av färdiga sandkärnor samt hos en AM-operatör

som arbetade vid en såg som bearbetade metallkomponenter (ej 3D-skrivna). Vid båda

mätpunkterna sågs relativt låga halter av damm, se Tabell 1. I sågen utfördes ingen analys av

metallinnehåll i dammet på grund av de relativt låga partikelnivåerna. Det respirabla dammet från

AM-operatören analyserades för kvartsinnehåll med röntgenkristallografi vilket visade på höga halter

kvarts vilka uppnådde 90 % av det hygieniska gränsvärdet. Operatören som bar provutrustningen

hade dock under arbete med uppackning av kärnor ett fläktmatat andningsskydd. Detta bör innebära

att personen ifråga har låg exponering men att denna är beroende av kontinuerlig användning av den

personliga skyddsutrustningen.

6

Tabell 1. Resultat av damm-analyser på Företag 1 åren 2016 och 2017 samt Företag 4 år 2018.

Företag År Arbetsplats N Dammtyp Dammhalt (mg/m3)

Co (µg/m3) Cr (µg/m3) Ni (µg/m3) Kvarts (mg/m3)

Hygieniska gränsvärden1 Inhalerbart 5 20 - - - Totaldamm - - 500 500 - Respirabelt 2,5 - - - 0,1 Resultat Företag 1 2016 AM-operatörer 6 Inhalerbart 0.7 (0.6-1.3) 3.6 (0.6-15.9) 21.3 (6.8-87) 38.4 (6.6-269) - 6 Totaldamm 0.2 (0.10-0.4) 0.7 (0.1-17.5) 6.7 (2.0-59.4) 12.1 (2.0-256) - 2017 AM-operatörer 8 Inhalerbart 0.9 (0.6-2.2) 1.5 (0.1-28.3) 21.1 (3.0-331) 38.3 (5.1-716) - 2016 Svetsare 8 Inhalerbart 0.8 (0.5-1.8) 0.2 (0.1-1.6) 6.8 (2.0-135) 5.7 (2.0-99.4) - 8 Totaldamm 0.2 (0.2-0.6) 0.2 (0.1-0.6) 4.7 (2.1-44.7) 4.6 (2.1-30.0) - Företag 4 2018 AM-operatör 1 Respirabelt 0,13 - - - 0,09 2018 AM-operatör 1 Totaldamm 0,23 - - - - 2018 Såg-operatör 1 Respirabelt 0,07 - - - - 2018 Såg-operatör 1 Totaldamm 0,67 - - - -

Värden är geometriska medelvärden (min-max). 1. Hygieniska gränsvärden enligt Arbetsmiljöverkets föreskrift AFS 2018:1

”Hygieniska gränsvärden”.

Ovanstående mättekniker är de tekniker som traditionellt används och kan relateras till gällande

hygieniska gränsvärden, dock finns nya indikationer på att de inte är tillräckliga för att bedöma

hälsorisker i arbetsmiljöer som innefattar små partiklar då de ej bidrar till en massa, eller inte ens

fångas upp på filtren. En känd sådan arbetsmiljö är svetsmiljö, och det finns anledning att misstänka

att så även är fallet i AM-miljö. I en förstudie till detta projekt har en ”svans” av små partiklar

identifierats i metallpulver med angivet storleksintervall på 15µm-65 µm, samt en ackumulering av

dessa små partiklar i återanvänt metallpulver [Graff et al 2017]. Av den anledningen beslutades att

även använda partikelräknande instrument i dessa studier.

Mätningar- antal partiklar

Vid alla fyra företag mättes antalet partiklar i luften med direktvisande partikelräknande instrument

parallellt med att anteckningar fördes gällande arbetsuppgifter. Dessa instrument har en klar fördel

då även antalet mindre partiklar kan studeras. Dessa instrument kan identifiera de arbetsmoment

där det frisätts partiklar som medför en ökad exponeringsrisk för de yrkesverksamma. Dock saknas i

Sverige ännu gränsvärden för antal partiklar i omgivande luft. För mätningar av antal partiklar

användes två olika typer av instrument, dels Nanotracer (NT) som räknar antalet partiklar mellan 10-

300 nm (nanopartiklar) samt Lighthouse 3016-IAQ (LH) som mäter antalet partiklar mellan 0,3-10 µm

(sex separata storlekar). LH kan förutom att ge information om antal partiklar räkna om antalet till en

massa. Nackdelen med dessa instrument är att de inte kan ge information om partiklarnas identitet.

Halter av nanopartiklar (10-300 nm) i de olika AM-miljöerna

Vid Företag 1 som helt använder sig av SLM-teknik med olika maskintyper sågs relativt höga toppar

av de minsta partiklarna (10-300 nm) vid olika arbetsmoment (Figur 1A). Dessa toppar kunde bitvis

vara höga under ca en timmes tid. Att halterna är högre år 2017 kan bero på den rejält ökade

produktionsvolymen men även på ackumulering av de minsta partiklarna i återanvänt pulver. Denna

facilitet är den som var tidigt etablerad och därmed var inte maskinerna så väl anpassade till

operatörernas säkerhet som de instrument som installeras nu. Här är en installation av ett

specialdesignat pulverhanteringssystem planerad vilket sannolikt kommer att förbättra

inomhusmiljön avsevärt. Vid de andra företagen var halterna relativt låga där det vid Företag 2 i stort

sett inte blev några partikeltoppar under mättiden (Figur 1B-C). Vid Företag 3 som har de

modernaste SLM maskinerna med slutna pulverhanteringssystem fanns i princip inga partikeltoppar i

7

omgivande luft vid de olika arbetsmomenten som normalt medför ökad risk för exponering. Det

förekom dock små förhöjningar av partiklar vid öppning av en yttre port samt vid mätning inuti en så

kallad sintringsugn (Figur 1D). Vid Företag 4 som använder sig av binder jetting teknik med sluten

sandpåfyllning syntes små toppar vid start av AM-maskinen samt vid början av uppackningen av

färdigprintade sandkärnor (figur 1E). Vår bedömning var att högst risk för exponering inträffade vid

uppackning och avpulvring av de printade detaljerna. Dessutom finns i ett senare skede risk för

exponering för beståndsdelar i bindemedlet som man limmat ihop sanden med vid användning av

dessa kärnor, då de blir extremt upphettade vid gjutprocessen. Vid Företag 4 mättes även

partikelhalter i ett rum med fyra aktiva polymerprintrar som inte visade några drastiskt förhöjda

halter av partiklar (Figur 1F). Samma mätare placerades i kontorslandskapet utanför det rum som

polymerprintrarna var placerade, där det av okänd anledning blev en hög halt av partiklar när ingen

aktivitet pågick som kunde förklara toppen (Figur 1F). En möjlighet finns att någon aktivitet förekom

utomhus och partiklar kom in med ventilationen vid detta tillfälle.

Figur 1. Partikelmätning med nanotracer (10-300 nm) vid olika företag. A. Mätning vid Företag 1 där

mätningar skett vid AM-verkstaden 2016 samt 2017. B. Mätningar vid Företag 2 med produktion av

komponenter i polymermaterial (nylon). C. Mätningar vid Företag 2 med produktion av komponenter

i rostfritt stål. D. Mätningar vid Företag 3 vid olika maskiner baserade på helt stängda

Företag 1 - Serieproduktion Metall 10-300 nm

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

0

50000

100000

150000

AT Maskintyp 1 År1

AT Maskintyp 2 År1

AT Avpulvring År1

AT Såg År1

AT Maskintyp 1 År2

AT Maskintyp 1 År2

AT Maskintyp 1 År2

Tidpunkt

An

tal p

art

ikla

r (p

/cm

3)

Företag 2 - FoU Nylon 10-300 nm

11:0

0

11:3

0

12:0

0

12:3

0

13:0

0

13:3

0

0

5000

10000

15000

0

50

100

150

Partiklar/cm3

Storlek (nm)Mätning silning i pulverrum

Städ AM-maskin

Flytt av färdig produkt till pulverrum

Städ AM-maskin Mätning kontrollbord AM-maskin

Tidpunkt

An

tal p

art

ikla

r (p

/cm

3)

Me

de

lsto

rlek

(nm

)

Företag 2 - FoU Rostfritt Stål 10-300 nm

13:3

0

14:0

0

14:3

0

0

5000

10000

15000

0

50

100

150

Partiklar/cm3

Storlek (nm)

Städ av AM-maskin Silning

Mätning i öppningenMätning i öppningen

Tidpunkt

An

tal p

art

ikla

r (p

/cm

3)

Me

de

lsto

rlek

(nm

)

Företag 3 - FoU Metall 10-300 nm

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

0

5000

10000

15000

0

50

100

150

Partiklar/cm3

Storlek (nm)

Urplock Titanmaskin Ingen aktivitet

PortöppningBorttagning plattaoch siktning pulver

Pulvertester

Mätning ugn

Urplock Nickelmaskin

Blästring

Tidpunkt

An

tal p

art

ikla

r (p

/cm

3)

Me

de

lsto

rlek

(nm

)

Företag 4 - FoU Sandprinter 10-300 nm

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

0

5000

10000

15000

0

20

40

60

80

100

Partiklar/cm3

Storlek (nm)

DammsugningTvätt med cleanerUpplärning

Start maskin

RastStart maskin

Rengöring maskindel med BinderTömning av Binder/Cleaner

Uppackning av kärnor

Städ

Tidpunkt

An

tal p

art

ikla

r (p

/cm

3)

Me

de

lsto

rlek

(nm

)

Företag 4 - FoU Plastprintrar 10-300 nm

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

0

50000

100000

150000

0

20

40

60

80

Partiklar/cm3

Storlek (nm)

Föreslagen Finsk gräns nanopartiklar (8 h)

Mätning i printerrummet

Mätning i kontor

3x när någon

gick in i rummet

Uttag av färdig detalj, byte material, slipning

Tidpunkt

An

tal p

art

ikla

r (p

/cm

3)

Me

de

lsto

rlek

(nm

)

A B

C D

E F

8

pulverhanteringssystem. E. Mätning vid Företag 4 i lokal med sandskrivare samt uppackningslåda för

detaljer. F. Mätning vid Företag 4 i kontorsrum med fyra aktiva polymerprintrar samt utanför detta

rum i ett kontorslandskap. Notera att A och F har en primär y-axel (antal partiklar/cm3) som är 10

gånger högre än övriga.

Halter av respirabla partiklar (0,3-10 µm) i de olika AM-miljöerna

Med hjälp av Lighthouse 3016-IAQ analyserades små partiklar som är i respirabel storlek, det vill säga

att de kan nå luftvägarna vid inandning. Detta instrument har en fördel då den samtidigt mäter

antalet partiklar i sex olika storlekar (0,3, 0,5, 1, 2,5, 5 och 10 µm) vilket kan bidra med ytterligare

information om skillnader mellan storleksfraktioner och som tidigare nämnts kan räkna om antalet

vid en viss densitet till massa.

Vid Företag 1 som vid tillfället använde SLM-teknik och nickel, krom, kobolt innehållande

metallpulver med angivet storleksintervall 15-45 µm sågs relativt små toppar av 0,3 µm partiklar

(definierat som topphöjd över ”baslinje”) medan det för de större 10 µm partiklarna sågs stora

tillfälliga toppar över hela arbetsdagarna (Figur 2A). Detta indikerar att det kan vara en större risk för

exponering för större partiklar (d.v.s. upp mot 10 µm) i AM-miljön jämfört med svetsmiljö som

domineras av de minsta partiklarna. Dock är det viktigt att notera att alla dessa partiklar kan nå

lungan vid inandning.

Vid resterande företag mättes partikelantal samt teoretisk partikelmassa under dagar med olika

arbetsmoment för att studera när det kan frisättas partiklar till operatörernas omgivande luft. Vid

Företag 2 sågs inga förändringar i halter av de minsta uppmätta storlekarna (0,3 samt 0,5 µm) i

lokalerna med produkter i nylon/polymermaterial (Figur 2B). Däremot sågs vid silning av använt

pulver för återvinning en liten ökning av antalet och partikelmassa hos 1-10 µm stora partiklar. Detta

moment genomfördes vid en bänk där använt pulver hälldes ner i en vibrerande sil som avskiljer

eventuella bildade komplex från löst pulver som ska återanvändas.

Vid Företag 2 uppmättes även halter av partiklar och partikelmassa vid arbete inne i ett rum med en

maskin för 3D-skrivning i rostfritt stål med 316L-pulver. Vid städning av en maskin som hade skrivit ut

en produkt i metall så erhölls låga partikelhalter, troligtvis till följd av god arbetsrutin där utrymmet

hålls stängt när pulver försiktigt borstas ner i ett uppsamlingskärl med hjälp av monterade handskar

(handsk-box, Figur 2C). Därefter dammsögs eventuellt resterande pulver upp med hjälp av en

dammsugare som binder partiklar i ett vattenbad. Slutligen torkades ytor försiktigt med isopropanol,

allt för att minimera eventuell spridning av pulver. Efter städning så fördes uppsamlingskärlet, med

hjälp av en handlyftkran, till en silningsmaskin där använt pulver skiktades genom nät med olika

storlekar genom skakningar för att avskilja eventuellt bildade större partikelkomplex. Vid normal drift

detekterades inga partiklar, men skakmaskinen hade en inspektionslucka som när den öppnades,

vilket enligt operatör skedde bitvis vid normal drift, och när mätutrustningen placerades i öppningen

så detekterades mycket höga partikelhalter tillfälligt (Figur 2C). Detta visar på vikten av att utarbeta

rutiner där man inte öppnar denna inspektionslucka för snabbt efter stopp av skakningarna på

silningsmaskinen.

Vid Företag 3 mättes flera olika arbetsmoment vid olika maskiner under mätdagen. Generellt så var

partikelhalterna mycket låga, vilket speglar fördelarna med maskiner utrustade med slutna

pulverhanteringssystem. Även vid pulveranalyser som genomfördes i ett så kallat renrum (Figur 2D)

9

var partikelhalterna låga. Partikelhaltmätningarna visade endast små toppar under mätdagen där den

största skedde i efterbearbetning genom blästring av komponent.

Vid Företag 4 så mättes partiklar i lokalen där sandskrivning samt uppackning av färdiga sandkärnor

sker. Här visade sig själva AM-processen inte generera högre halter av partiklar, förmodligen baserat

på att processen hade ett helt stängt system (Figur 2E). Däremot sågs, vilket stämmer bra överens

med dammhaltmätningarna som utfördes, höga partikelhalter och teoretisk partikelmassor under

uppackningen av sandkärnor. Då denna process går till så att allt icke limmat material tas bort för

hand eller med borstar/dammsugare är det realistiskt att det finns risk för spridning av partiklar och

därmed exponering. Halterna toppade direkt efter start av uppackningen och höll sig relativt höga i

ca 30 minuter under uppackningen. Därtill sågs en topp senare under eftermiddagen när lokalen

städades, via användning av dammsugare och borste. Dessa analyser visar på vikten av att säkerställa

att man vid moment efter själva 3D-skrivningen, när produkten är färdig men det kan finnas kvar

pulver, städar produkterna varsamt och ser till att god ventilation och skyddsutrustning används.

10

Figur 2. Partikelmätning med Lighthouse (0,3-10 µm) vid de olika företagen. A. Mätning vid Företag 1

där mätningar skett vid AM-verkstaden med serieproduktion år 2016 samt år 2017. B. Mätningar vid

Företag 2 med produktion av komponenter i polymermaterial (nylon). C. Mätningar vid Företag 2

med produktion av komponenter i rostfritt stål. D. Mätningar vid Företag 3 vid olika maskiner

baserade på helt stängda pulverhanteringssystem. E. Mätning vid Företag 4 i lokal med sandskrivare

samt uppackningslåda för detaljer.

Företag 1 - Serieproduktion Metall 0,3 µm

06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:000

1.0107

2.0107

3.0107

4.0107

AT Maskintyp 1 År1

AT Maskintyp 2 År1

AT Avpulvring År1

AT Såg År1

AT Maskintyp 1 År2

AT Maskintyp 2 År2

AT Maskintyp 3 År2

Tid

Pa

rtik

elk

on

ce

ntr

atio

n (p

/m3)

Företag 1 - Serieproduktion Metall 10 µm

06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:000

5.0104

1.0105

1.5105

2.0105

2.5105

AT Maskintyp 1 År1

AT Maskintyp 2 År1

AT Avpulvring År1

AT Såg År1

AT Maskintyp 1 År2

AT Maskintyp 2 År2

AT Maskintyp 3 År2

Tid

Pa

rtik

elk

on

ce

ntr

ati

on

(p

/m3)

Företag 2 - FoU Nylon (0.3, 0.5, 1, 2.5, 5.0, 10 µm)

11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:000

5.0106

1.0107

1.5107

0.3 micron (p/m^3)

0.5 micron (p/m^3)

1.0 micron (p/m^3)

2.5 micron (p/m^3)

5.0 micron (p/m^3)

10.0 micron (p/m^3)

Mätning silning i pulverrum

Städ AM-maskin



Tidpunkt

An

tal p

art

ikla

r (p

/m3)

Företag 2 - FoU Rostfritt stål (0.3, 0.5, 1, 2.5, 5.0, 10 µm)

13:30:00 14:00:00 14:30:000

5.0107

1.0108

1.5108

0.3 micron (p/m^3)

0.5 micron (p/m^3)

1.0 micron (p/m^3)

2.5 micron (p/m^3)

5.0 micron (p/m^3)

10.0 micron (p/m^3)


Mätning i öppningen


Tidpunkt

An

tal p

art

ikla

r (p

/m3)

11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:000

500

1000

15000.3 micron (ug/m^3)

0.5 micron (ug/m^3)

1.0 micron (ug/m^3)

2.5 micron (ug/m^3)

5.0 micron (ug/m^3)

10.0 micron (ug/m^3)

Mätning silning i pulverrum

Städ AM-maskin



Tidpunkt

Pa

rtik

elm

as

sa

(µ

g/m

3)

13:30:00 14:00:00 14:30:000

10000

20000

30000

40000

0.3 micron (ug/m^3)

0.5 micron (ug/m^3)

1.0 micron (ug/m^3)

2.5 micron (ug/m^3)

5.0 micron (ug/m^3)





Tidpunkt

Pa

rtik

elm

as

sa

(µ

g/m

3)

Företag 3 - FoU Metall (0.3, 0.5, 1, 2.5, 5.0, 10 µm)

10:00 11:00 12:00 13:00 14:000

5.0106

1.0107

1.5107

2.0107

2.5107

0.3 micron (p/m^3)

0.5 micron (p/m^3)

1.0 micron (p/m^3)

2.5 micron (p/m^3)

5.0 micron (p/m^3)

10.0 micron (p/m^3)


PortöppningBorttagning plattaoch siktning pulver

Pulvertester

Mätning ugn


Blästring

Tidpunkt

An

tal p

art

ikla

r (p

/m3)

10:00 11:00 12:00 13:00 14:000

500

1000

15000.3 micron (ug/m^3)

0.5 micron (ug/m^3)

1.0 micron (ug/m^3)

2.5 micron (ug/m^3)

5.0 micron (ug/m^3)



Portöppning

Borttagning plattaoch siktning pulver

Pulvertester

Mätning ugn


Blästring

Tidpunkt

Pa

rtik

elm

as

sa

(µ

g/m

3)

Företag 4 - Sandprinter (0.3, 0.5, 1, 2.5, 5.0, 10 µm)

10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:000

2.010 7

4.010 7

6.010 7

8.010 7

1.010 8

0.3 micron (p/m^3)

0.5 micron (p/m^3)

1.0 micron (p/m^3)

2.5 micron (p/m^3)

5.0 micron (p/m^3)

10.0 micron (p/m^3)


Start maskin

Rast

Start maskin



Städ

Tidpunkt

An

tal p

art

ikla

r (p

/m3)

10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:000

20000

40000

60000

80000

0.3 micron (ug/m^3)

0.5 micron (ug/m^3)

1.0 micron (ug/m^3)

2.5 micron (ug/m^3)

5.0 micron (ug/m^3)



Start maskin

Rast

Start maskin



Städ

Tidpunkt

Pa

rtik

elm

as

sa

(µ

g/m

3)

A

B C

D E

11

I AM miljö där man använder sig av SLM-maskiner är det även tydligt att olika arbetsmoment ger

emissioner av olika partikelstorlekar. De minsta partiklarna frisätts vid alla typer av pulverhantering

samt öppning av LSM-maskinens lucka för uttag av printad produkt medan de största partiklarna

frisätts vid efterbearbetning såsom sågning eller blästring.

Likheter och skillnader mellan svetsmiljö och AM-miljö

En frågeställning under projektet var hur AM-miljön såg ut i jämförelse med svetsmiljö där det sedan

tidigare finns en känd risk för metallexponering samt i många fall arbetsmiljörelaterade

hälsoproblem. För att ta reda på detta så mättes partiklar med de två olika partikelräknande

instrumenten (Nanotracer samt Lighthouse). Dessa mätningar visade att det fanns en betydligt större

mängd små partiklar, både 10-300 nm uppmätta med Nanotracer men också 0,3 µm med Lighthouse,

i svetsmiljön jämfört med AM-miljön (Figur 3). Det är dock viktigt att poängtera att det i denna miljö

förutom svetsning, även fanns andra processer så som metallbearbetning med skärmaskiner och till

viss del trafik med dieseltruckar vilket kan ha bidragit till bakgrundshalterna av partiklar.

I AM-verkstaden däremot skedde nästan ingen trafik inomhus och det fanns ett mycket begränsat

antal andra källor till partiklar vilket innebär att en stor del av de uppmätta partiklarna sannolikt

innehåller metaller från pulvren. För lite större partiklar (10 µm) sågs toppar i båda miljöerna men

AM-miljön uppvisade här den största partikeltoppen, se Figur 3. Dessa jämförelser visar att det finns

exponeringsrisker i både svets och AM miljöer som inte kan uppfattas av traditionella mättekniker.

Skillnaden i storlek hos partiklarna i de olika miljöerna är tydlig men skillnaden i partikelegenskaper i

relation till möjliga hälsoutfall behöver undersökas vidare. Även om alla dessa partiklar kan nå lungan

så kan svetspartiklarnas yta förväntas ha andra egenskaper beroende på till exempel grad av

oxidation medan partiklar i AM miljö kan vara metallpulver med kemikalier eller

bakteriekomponenter på sin yta, vilket är exempel på ytor med helt skilda effekter på hälsan.

12

Figur 3. Partikelantal uppmätta vid Företag 1 i svetsverkstad samt i AM-facilitet. A. Antal partiklar

detekterade med nanotracer (10-300 nm) B. Antal partiklar (0,3 µm) detekterade med Lighthouse. C.

Antal partiklar (10 µm) detekterade med Lighthouse. Pilar i varje panel indikerar högsta toppar i svets

respektive AM-miljö. Horisontella streckade linjer i panel A samt B indikerar uppmätt bakgrundsnivå

av partiklar i svetsverkstaden.

Exponeringsmarkörer Baserat på lufthaltmätningar med partikelräknande instrument är det tydligt att det finns risk för

partikelexponering i svets såväl som AM miljö. För att få en uppfattning om hur bra skyddsåtgärder

såsom förbättrade arbetsrutiner och användningen av skyddskläder fungerar i AM miljö så har

exponeringsmarkörer (mätningar av metaller i blod/urin/på hud) analyserats från yrkesverksamma

vid främst Företag 1, men även vid vissa andra företag.

Urinmetaller

Vid exponering för metallinnehållande damm under arbete så kan detta tas upp via hud eller via

lungan för vidare spridning i kroppen. Halter av metaller i urinen speglar beroende på typ av metall

både en pågående exponering men även till viss del mängden lagrade metaller i olika vävnader så

10-300 nm

07

:00

08

:00

09

:00

10

:00

11

:00

12

:00

13

:00

14

:00

15

:00

16

:00

17

:00

18

:00

19

:00

20

:00

21

:00

0.0

200000.0

400000.0

600000.0

800000.0

1000000.0

AT Maskintyp 1 År1

AT Maskintyp 2 År1

AT Avpulvring År1

AT Såg År1

Svets Rostfritt År1

Svets Svartstål År1

AT Maskintyp 1 År2

AT Maskintyp 1 År2

AT Maskintyp 1 År2

Högst toppar Svets

Högst toppar AT

Bakgrund Svets

Tid

Pa

rtik

elk

on

ce

ntr

ati

on

(p

/cm

3)

0,3 µm

06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:000.0

2.01008

4.01008

6.01008

8.01008

AT Maskintyp 1 År1

AT Maskintyp 2 År1

AT Avpulvring År1

AT Såg År1



AT Maskintyp 1 År2

AT Maskintyp 2 År2

AT Maskintyp 3 År2

Högst toppar Svets

Högst topp AT

Bakgrund Svets

Tid

Pa

rtik

elk

on

ce

ntr

atio

n (p

/m3)

10 µm

06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:000

5.0105

1.0106

1.5106

AT Maskintyp 1 År1

AT Maskintyp 2 År1

AT Avpulvring År1

AT Såg År1



AT Maskintyp 1 År2

AT Maskintyp 2 År2

AT Maskintyp 3 År2

Högst topp Svets

Högst topp AT

Tid

Pa

rtik

elk

on

ce

ntr

atio

n (p

/m3)

13

som skelett, njurar och lever. Halveringstiden skiljer sig mellan olika metaller men även individuella

faktorer spelar in. Vid biologisk provtagning av metaller bör man ha i åtanke att förhöjda metallhalter

till viss del även kan bero på rökning, kost samt vissa fritidsaktiviteter och därför bör dessa frågor

inkluderas i enkäterna som besvaras i samband men provtagningen.

Urinmetaller analyserades åren 2016/2017/2018 vid Företag 1, år 2018 vid Företag 2 samt åren

2017/2018 vid Företag 3. Ett stort antal metaller analyserades men fokus riktades mot metallerna

krom, mangan, kobolt och nickel vilka är de främst förekommande metallerna i de metallpulver som

användes under projektets gång vid Företag 1 och Företag 3. Resultatet av mätningarna (uttryckta i

nmol metall/L urin, densitetsjusterat, presenteras i Tabell 2). Som jämförelse presenteras de

gränsvärden för icke-exponerade personer samt föreslagna åtgärdsnivåer som finska

arbetshälsoinstitutet, FIOH, tagit fram då det ännu inte finns svenska gränsvärden [FiOH 2017].

Vid Företag 1 analyserades urinmetaller från kontroller som arbetande i kontorslokaler och AM-

operatörer under 3 år samt svetsare under de 2 första åren. För de flesta tillfällen så togs prov

måndag och fredag för att undersöka om halterna ökade under arbetsveckan. Generellt så var

medianhalterna av metaller relativt låga i alla tre grupper, vissa till och med under de halter som kan

finnas hos icke-exponerade individer. Dock sågs en trend att AM-operatörer på gruppnivå hade lite

högre värden än kontroller och svetsare av nickel och kobolt vilket kan förklaras av att dessa metaller

förekommer i metallpulvren. Det fanns ingen klar trend att halterna ökade under veckan hos AM-

operatörerna på gruppnivå men enskilda individer uppvisade tydligt ett mönster om att så var fallet

under år 2016 men inte vid efterföljande mätningar. Enskilda AM-operatörer hade metallhalter som

överskred finska åtgärdsnivåer (kan ses inom parenteserna i Tabell 2), detta kunde kopplas samman

med särskilt riskfyllda arbetsmoment vilka inkluderade pulverhantering. Svetsarna uppvisade

generellt låga värden med undantag av en individ som fredag 2016 hade över 2000 nmol/L av nickel i

urinen. Denna individ visade sig vid efterföljande kommunikation ha arbetat hela veckan utan någon

typ av andningsskydd vilket indikerar vikten av att använda mask med gas och partikelfilter i

svetsmiljö. De extrema manganhalter i urinen som normalt sett kan inträffa vid svetsning utan

skyddsutrustning och kunde ses hos både AM-operatörer, svetsare och kontroller år 2017 förklarades

vid vidare undersökningar av ett kaffepulver som användes i de gemensamma kaffeautomaterna.

Vid Företag 2 bidrog tre individer med urin som analyserades med avseende på urinmetaller.

Halterna av metallerna var låga och under de jämförelsevärden för icke-exponerade personer som

visas i Tabell 2. Detta överensstämmer med de låga halterna av luftburna partiklar som detekterades

på detta företag.

Vid Företag 3 mättes urinmetaller hos AM-operatörer år 2017 samt år 2018, måndag och fredag.

Därtill så deltog ett antal individer från företaget som inte är exponerade för AM-pulver, men

däremot bland annat jobbade inom företagets gjuteri (Tabell 2). Även här var halterna låga men

svagt ökande trend under veckan kunde ses för de flesta metaller. Icke AM arbetare hade ibland

högre urinmetallhalter än AM operatörerna vilket indikerar att alla typer av metallarbete är viktigt

att följa upp. De lägsta halterna av Kobolt och Nickel år 2018 jämfört med år 2017 sammanfaller med

riktigt låga lufthalter av metaller (Figur 1D och 2D) samt nyinvestering av maskiner med slutna

pulverhanteringssystem.

14

Tabell 2. Resultat av analys av urinmetaller hos arbetstagare vid Företag 1 åren 2016, 2017 samt år

2018, Företag 2 år 2018 samt Företag 3 åren 2017 och 2018.

Företag Grupp År Dag n Krom (nmol/L) Mangan (nmol/L) Kobolt (nmol/L) Nickel (nmol/L)

Gränsvärden/insatsvärden för jämförelse Gräns icke-exponerade individer1 10 10 25 50

Åtgärdsnivå1 200 - 130 100 Resultat

Företag 1 Kontroller 2016 Måndag 11 1,7 (0,3-7,8) 1,2 (0,6-4,4) 2,6 (1,4-15,0) 8,0 (1,0-50,0)

2017 Måndag 5 0,5 (0,3-2,4) 2,8 (0,7-119) 2,1 (0,6-5,7) 14,4 (0,8-31,1)

Fredag 6 0,6 (0,2-2,3) 12,6 (0,1-129,5) 2,9 (1,5-5,8) 7,1 (1,5-30,3) 2018 Måndag 6 5,4 (3,6-14,3) 2,8 (2,3-7,7) 4,5 (1,8-15,6) 27,6 (17,8-57,5) Fredag 6 6,3 (5,6-7,4) 3,7 (2,1-5,4) 3,4 (1,1-6,9) 27,0 (17,6-51,1)

AM-

operatörer 2016 Måndag 7 1,8 (0,2-18,7) 1,6 (0,4-10,7) 5,9 (1,3-29,9) 37,8 (3,6-107)

Fredag 6 1,6 (0,2-13,6) 1,5 (0,7-2,2) 4,8 (1,9-42,8) 37,7 (6,9-94,9)

2017 Måndag 10 2,0 (0,3-20,1) 4,8 (0,4-222) 6,1 (1,4-11,5) 18,4 (10,9-65,4)

Fredag 9 0,7 (0,3-15,1) 1,6 (0,4-258,6) 4,9 (0,7-22,4) 27,0 (5,0-116) 2018 Måndag 20 6,8 (4,4-47,7) 2,9 (1,7-6,7) 4,0 (2,1-36,4) 30,8 (18,2-158) Fredag 20 6,9 (3,6-29,7) 2,5 (1,5-17,5) 4,3 (2,1-24,8) 31,0 (18,7-101) Svetsare 2016 Måndag 10 3,1 (1,2-5,3) 1,4 (0,3-2,3) 2,5 (1,9-5,0) 17,5 (7,9-33,9)

Fredag 8 3,6 (1,1-12,6) 1,4 (0,6-3,6) 3,5 (2,2-6,4) 14,2 (8,9-2118)

2017 Måndag 4 5,4 (1,3-7,4) 134 (67,4-202) 2,0 (1,6-3,2) 14,1 (3,3-15,2) Fredag 4 3,2 (2,9-5,6) 104 (70,7-143) 1,7 (1,5-2,7) 8,8 (7,0-11,4)

Företag 2 AM-

operatörer 2018 Måndag 3 7,5 (5,7-9,6) 4,6 (2,9-4,8) 2,2 (2,1-6,5) 30,4 (27-44,7)

Fredag 3 5,4 (4,7-8,8) 3,1 (2,9-3,8) 4,8 (1,9-4,9) 37,9 (32,3-47,1)

Företag 3 AM-

operatörer 2017 Måndag 13

9,9 (1,4-29,2)

1,9 (1,3-4,6)

4,6 (2,7-53,9) 33,4 (20,9-65,0)

Fredag 13 7,5 (2,7-27,4) 2,1 (1,1-17,0) 4,6 (2,9-21,7) 26,9 (16,6-92,9) 2018 Måndag 15 18,9 (14,2-58,3) 4,4 (2,8-10,3) 5,5 (2,2-32,0) 18,9 (5,7-62,7) Fredag 15 23,6 (16,5-108) 5,4 (2,0-17,5) 8,1 (2,2-26,0) 20,4 (2,4-75,5) Ej AM2 2018 Måndag 13 25,3 (13,3-74,7) 6,2 (2,8-30,6) 12,0 (1,9-75,1) 18,2 (5,2-56,7) Fredag 12 20,5 (15,1-55,3) 5,3 (3,7-18,3) 6,4 (2,7-72,6) 23,3 (8,3-173)

Värden är median (min-max). 1. Värden från finska arbetshälsoinstitutet, ”Biomonitoring of exposure to chemicals 2018” 2.

Ej exponering för AM-material, kan dock arbeta inom annan metallexponerad verksamhet så som gjuteri.

Blodmetaller

Halter av metaller i blodbanan speglar mera en pågående exponering även om det finns tillfällen då

halter kan öka till följd av frisättning från inlagrade metaller i olika vävnader såsom fettvävnad. Precis

som för urinmetaller så kan kost spela en roll för resultaten vid den biologiska provtagningen.

Blodmetaller analyserades åren 2016 samt 2017 hos kontorsarbetare, AM-operatörer och svetsare

vid Företag 1. Som jämförelse presenteras de gränsvärden för icke-exponerade personer samt

åtgärdsnivåer som finska arbetshälsoinstitutet, FIOH, tagit fram [FiOH 2017].

Mätningarna visade på låga halter av blodmetaller hos studiedeltagarna där de flesta individer låg

under den gräns för icke-exponerade personer som FIOH tagit fram (Tabell 3). Ingen av deltagarna

överskred åtgärdsnivå för krom eller kobolt (de två som FIOH har insatsvärden för) vid något av

tillfällena. Generellt sett så verkar blodmetaller vara en mera osäker markör för exponering inom

AM-miljön jämfört med urinmetaller.

15

Tabell 3. Resultat av analys av blodmetaller hos arbetstagare vid Företag 1 år 2016 samt år 2017. Företag Grupp År Dag n Krom (nmol/L) Mangan (nmol/L) Kobolt (nmol/L) Nickel (nmol/L)

Gränsvärden/åtgärdsnivå för jämförelse

Gräns icke-exponerade individer1 15 295 14 -

Åtgärdsnivå1 135 - 119 -

Resultat

Företag 1 Kontroller 2016 Måndag 10 6,7 (6,1-8,6) 145 (109-247) 1,2 (0,9-3,5) 7,2 (4,3-13,9)

2017 Måndag 8 9,7 (8,2-11,9) 144 (118-172) 1,0 (0,9-1,3) 5,2 (4,0-9,3)

Fredag 7 10,2 (9,5-11,7) 155 (122-206) 1,1 (0,8-1,6) 5,8 (3,0-7,3)

AM-

operatörer 2016 Måndag 7 6,6 (4,7-16,9) 155 (67,7-234) 1,4 (0,8-4,8) 8,5 (6,2-32,0)

Fredag 6 7,1 (5,4-10,4) 144 (115-158) 1,4 (0,9-7,7) 8,3 (4,6-16,9)

2017 Måndag 12 10,2 (9,3-12,8) 166 (1045-241) 1,2 (0,6-2,5) 5,8 (4,7-9,8)

Fredag 7 11,1 (9,2-15,3) 161 (105-261) 1,2 (0,8-2,0) 7,5 (4,2-18,0)

Svetsare 2016 Måndag 11 7,7 (5,4-10,4) 134 (91,6-189) 1,1 (0,8-1,3) 10,9 (7,2-14,5)

Fredag 7 7,7 (4,0-10,5) 134 (88,5-255) 1,2 (0,9-1,4) 7,7 (4,5-10,3)

2017 Måndag 3 10,5 (9,3-12,2) 130 (122-170) 0,8 (0,8-1,1) 7,4 (5,8-9,3)

Fredag 3 10,3 (7,1-10,4) 150 (86,0-155) 1,3 (1,2-2,3) 5,2 (3,7-6,0)

Värden är median (min-max). 1. Värden från finska arbetshälsoinstitutet, ”Biomonitoring of exposure to chemicals 2018”.

Hudmetaller

Då det finns vetenskapliga rapporter som stödjer en koppling mellan hudexponering och upptag av

metaller kroppen [Kettelarij et al 2018, Klasson et al 2017] så undersöktes halter av metaller på

händerna hos AM-operatörer vid Företag 1 åren 2016 samt 2017. Detta skedde via en standardiserad

process där tre tejpbitar sattes i serie på fingrarna på båda händerna och sedan analyserades den

tredje och sista tejpen för metallhalter med hjälp av röntgenfluorescens.

Under år 2016 uppmättes metaller hos arbetstagare i AM-verkstaden där tre av dem uppvisade en

medelkoncentration om 110 ng kobolt/cm2 tejp, 630 ng nickel/cm2 tejp samt krom 370 ng/cm2 tejp.

Dessa tre personer var intressant nog även de med högst halter av metaller i urinen. Under det

efterföljande året efter att man ändrat arbetsrutiner och infört hårdare krav på skyddsutrustning

inkluderat handskar så hade ingen av operatörerna detekterbara halter av kobolt på händerna samt

lägre halter av de andra metallerna jämfört med första året. Detta visar på vikten av preventiva

åtgärder där man med arbetsrutiner kan minska exponeringsrisker i AM-miljö.

Kliniska och Fysiologiska Effektmarkörer Förutom att mäta hur stor del av den luftburna partikelexponeringen som faktiskt tas upp av kroppen

genom metallanalys i blod och urin är det viktigt att även kunna bedöma hälsoeffekter hos de

yrkesverksamma. Genom identifiering av möjliga hälsomarkörer (kliniska eller biologiska analyser)

som kan hjälpa till att identifiera hälsoeffekter hos exponerade individer kan dessa individer fångas

upp tidigt för att få hjälp med preventiva åtgärder. Under projektets gång har flertalet hälsomarkörer

undersökts hos kontorsarbetare, AM-operatörer och svetsare hos Företag 1 vid upprepade tillfällen.

Spirometri

En kliniskt vedertagen metod för att undersöka lungfunktion är spirometri där en person får andas ut

i ett munstycke som mäter hastigheten och volymen av utandad luft. Vid Företag 1 har

spirometriundersökningar genomförts åren 2016, 2017 samt 2018. I Tabell 4 redovisas två variabler

från dessa undersökningar; dels forcerad vitalkapacitet vilket är den mängd luft som personen kan

blåsa ut efter inandning men också forcerad utandningsvolym under en sekund vilket visar förmågan

att snabbt få ut luften ur lungorna. Dessa redovisas som procent av det förväntade resultatet för

16

personens längd, kön och ålder. Därtill redovisas antalet individer som, efter att en specialistläkare

inom arbetsmedicin undersökt resultatet, anses ha avvikande spirometri och behöver ytterligare

utredning. Det fanns oroande indikationer vad gäller andel av individer med avvikande spirometri. I

kontroll- och svetsgrupperna hade 0-33% av individerna vid de olika tillfällena avvikande spirometri.

Samma siffra hos AM-operatörer är 8-50% men det fanns ingen tendens att spirometri resultaten

försämrades under arbetsveckan 2017 eller genom de år som de undersökts. En gemensam nämnare

hos dem som hade avvikande spirometrier var att de arbetat med metallpulver långt innan de

började arbeta i AM-verkstaden eller på AM-kontoret. Spirometriundersökningar visade sig vara ett

bra verktyg för att identifiera individer med försämrad lungfunktion som fördelaktigt kan användas

både vid nyanställning och vid uppföljande hälsokontroller.

Tabell 4. Resultat av spirometri hos arbetstagare vid Företag 1 2016, 2017 samt 2018.

Grupp År Dag N Forcerad vitalkapacitet

(FVC), % av förväntad

Forcerad utandningsvolym

(FEV1), % av förväntad

Andel med avvikande

spirometri (%)

Kontroller 2016 Fredag 1 103 99 0 %

2017 Måndag 8 95 ± 8 97 ± 11 25 %

Fredag 7 88 ± 6 89 ±6 29 %

2018 Fredag 6 90 ± 13 91 ± 17 33 %

AM-operatörer 2016 Fredag 6 82 ± 12 81 ± 12 50 %

2017 Måndag 12 92 ± 9 119 ± 91 8 %

Fredag 9 93 ± 8 92 ± 9 11 %

2018 Fredag 11 86 ± 10 88 ± 11 45 %

Svetsare 2016 Fredag 7 92 ± 7 94 ± 10 0 %

2017 Måndag 3 82 ± 10 84 ± 7 33 %

Fredag 2 90 ± 4 87 ± 6 0 %

Värden är medelvärde ± standardavvikelse för mätvärden och procent för andel

Enkätundersökning gällande uppfattad inomhusmiljö

Vid Företag 1 genomfördes under projektets gång enkätundersökning av arbetstagare via en variant

av den standardiserade Örebroenkäten (MM 040 NA). Denna åsyftar till att undersöka både

upplevelsen av arbetsmiljön, inklusive hur luftkvalitet, temperatur och städning upplevs, men också

huruvida arbetstagarna har symptom som de relaterar till arbetet. Vid jämförelse mellan AM-

operatörer, svetsare och kontorsarbetare så sågs att AM-operatörer och svetsare upplevde problem

med bland annat drag, buller och damm/smuts jämfört med kontorspersonal (Tabell 5). Gällande

hälsobesvär så var det relativt få individer som rapporterade ofta förekommande besvär som kopplas

samman med arbetsmiljön. Dock sågs att en lite större andel av AM-operatörer samt svetsare som

hade problem med att koncentrera sig samt angav hudproblem jämfört med kontroller. Därtill

rapporterade svetsare problem i de övre luftvägarna.

Tabell 5. Resultat av enkätundersökning hos anställda vid Företag 1 rörande upplevelse av

inomhusklimat och hälsoproblem relaterade till arbetet.

Upplever ofta problem med inomhusklimat, % av svarande

Drag Buller Damm och smuts

AM 25 25 19 Kontor 0 0 7

Svetsare 20 50 30

Upplever ofta hälsoproblem relaterade till arbetet, % av svarande

Koncentrationssvårigheter Irriterad, täppt eller rinnande näsa Torr, kliande, rodnad hud på händerna

AM 6 0 13 Kontor 0 0 0

Svetsare 10 10 10

17

Blodmarkörer för leverpåverkan

Blod från arbetstagare vid Företag 1 analyserades med avseende på levermarkörer (de kliniskt

använda markörerna ASAT, ALAT och ALP) för att undersöka huruvida någon påverkan kunde ses på

detta organ. Avvikelser från referensvärden hos dessa markörer kan bero på flera olika faktorer men

vi var intresserade av om något samband kunde ses till metallhalter i luften eller i urinen hos

studiepersonerna. Dels redovisas resultatet i dessa leverenzymers aktivitet (uttryckts i enheten

µkat/L) men även andelen av studiepersonerna i varje grupp och tillfälle som var utanför de av

sjukvården definierade referenserintervallen.

På gruppnivå så visade AM-operatörer en trend till smått förhöjda värden gentemot kontrollerna

(Tabell 6). Vid varje analystillfälle var det en enskild person i AM-verkstaden som låg utanför

sjukvårdens referens för de olika levermarkörerna. Även svetsarna visade förhöjda värden år 2017

men det ska noteras att det endast var ett fåtal svetsare som undersöktes detta år, och då på grund

av att individerna året innan uppvisat förhöjda halter av metaller i urin och därmed ansågs behöva en

uppföljning. För att dra slutsatser om dessa samband behöver djupare analyser genomföras.

Tabell 6. Resultat av analys av levermarkörer hos arbetstagare vid Företag 1 åren 2016 samt 2017.

Grupp År Veckodag N ASAT

(µkat/L) ALAT

(µkat/L) ALP

(µkat/L)

ASAT Andel

utanför sjukvårdens

referens (%)

ALAT Andel


referens (%)

ALP Andel


referens (%)

Kontroller 2016 Måndag 11 0,4 ± 0,1 0,3 ± 0,1 1,0 ± 0,3 0% 0% 9% 2017 Måndag 8 0,4 ± 0,1 0,4 ± 0,2 0,9 ± 0,3 0% 0% 0% Fredag 7 0,4 ± 0,1 0,4 ± 0,2 0,9 ± 0,2 0% 0% 0%

AM-operatörer 2016 Måndag 7 0,8 ± 1,0 0,6 ± 0,5 1,6 ± 1,6 14% 14% 14% Fredag 6 1,0 ± 1,4 0,7 ± 0,7 1,7 ± 2,1 17% 17% 17% 2017 Måndag 11 0,5 ± 0,2 0,5 ± 0,4 1,0 ± 0,3 9% 9% 9% Fredag 8 0,5 ± 0,1 0,5 ± 0,3 0,9 ± 0,2 0% 13% 13%

Svetsare 2016 Måndag 10 0,5 ± 0,3 0,5 ± 0,5 1,1 ± 0,4 10% 10% 0% Fredag 8 0,4 ± 0,1 0,3 ± 0,1 1,1 ± 0,2 0% 0% 0% 2017 Måndag 4 0,7 ± 0,2 0,5 ± 0,2 1,3 ± 0,2 50% 0% 0% Fredag 2 0,9 ± 0,5 0,6 ± 0,0 1,2 ± 0,1 50% 0% 0%

Värden är medelvärde ± standardavvikelse för mätvärden och procent för andel.

Blodmarkörer för risk att utveckla hjärt- och kärlsjukdom

Exponering för damm och partiklar har kopplats ihop med en ökad risk för hjärt- och kärlsjukdom

[Akintoye et al 2016] och av den anledningen så analyserades studiedeltagares blod vid Företag 1

åren 2016 samt 2017. Blodhalter av apolipoprotein A-I samt Apolipoprotein B används traditionellt

som kliniska riskmarkörer för hjärt- och kärlsjukdom. Dessa proteiner utgör de viktigaste

beståndsdelarna i våra kolesterolpartiklar, högdensitetslipoprotein (HDL med apoA-I) och

lågdensitetslipoprotein (LDL med apoB). Förhöjda halter av LDL (och därmed apoB) samt för låga

halter av HDL (och därmed apoA-I) är en klar riskfaktor för framtida hjärt- och kärlsjukdom. De kan

även kombineras i en kvot (apoB/ApoA-I) som enligt forskning skall vara en bättre markör då det

sammanför de två typerna av lipoproteiner i ett mått.

I studiepersonerna vid Företag 1 sågs ingen tydlig skillnad i halter av apoA-I eller apoB (mätt som

gram protein/L blodplasma) mellan de tre grupperna av arbetstagare (Tabell 7). Sett till andelen som

hamnade utanför sjukvårdens referens, som beror på kön och ålder, så sågs en svag tendens att fler

arbetstagare inom AM och svetsare år 2016 hade en högre kvot för apoB/apoA-I jämfört med

kontrollerna. Målvärden vid prevention för apo B/apoA-I kvot är under 0,8 för kvinnor och under 0,9

18

för män vilket betyder att vissa individer överskrider dessa men medelvärdet på gruppnivå ligger

under nivån för förhöjd kardiovaskulär risk.

Tabell 7. Resultat av analys av hjärt- och kärlmarkörer för kardiovaskulär risk hos arbetstagare vid

Företag 1 åren 2016 samt 2017.

Grupp År Veckodag N ApoA-I

(g/L)

ApoB

(g/L) ApoB/ApoA-I

ApoA-I

Andel

utanför

referens

Sjukvården

%

ApoB

Andel

utanför

referens

Sjukvården

%

ApoB/apoA-I

Andel

utanför

referens

Sjukvården

%

Kontroller 2016 Måndag 11 1,6 ± 0,2 0,8 ± 0,2 0,5 ± 0,1 0% 9% 0%

2017 Måndag 8 1,6 ± 0,4 1,0 ± 0,2 0,6 ± 0,1 13% 0% 0%

Fredag 7 1,5 ± 0,2 0,9 ± 0,2 0,6 ± 0,2 0% 0% 0%

AM-operatörer 2016 Måndag 7 1,5 ± 0,2 1,0 ± 0,4 0,7 ± 0,3 0% 14% 29%

Fredag 6 1,4 ± 0,2 1,0 ± 0,4 0,7 ± 0,3 0% 0% 33%

2017 Måndag 11 1,6 ± 0,2 0,9 ± 0,2 0,6 ± 0,1 9% 0% 9%

Fredag 8 1,5 ± 0,1 1,1 ± 0,2 0,7 ± 0,2 0% 0% 25%

Svetsare 2016 Måndag 10 1,4 ± 0,2 0,9 ± 0,2 0,7 ± 0,2 10% 10% 0%

Fredag 8 1,3 ± 0,2 0,8 ± 0,2 0,7 ± 0,2 0% 13% 0%

2017 Måndag 4 1,5 ± 0,3 0,9 ± 0,2 0,6 ± 0,3 25% 0% 25%

Fredag 2 1,6 ± 0,2 0,7 ± 0,2 0,5 ± 0,2 0% 50% 0%

Värden är medelvärde ± standardavvikelse för mätvärden och procent för andel.

Urinmarkör för njurpåverkan

Med vetskapen att exponering för luftburna metaller eller hudupptag kan leda till förhöjda

metallhalter i urinen så är det av intresse att även mäta funktionen på njurarna vars uppgift består av

att filtrera urinen. Därtill är det känt att vissa metaller, så som kadmium, kan leda till njurskador. För

att undersöka detta så analyserades den kliniska markören alfa-1-mikroglobulin i urin hos

arbetstagare vid Företag 1 år 2016 samt år 2017. Även denna markör kan påverkas av andra faktorer

än arbetsrelaterad metallexponering men då metaller till stor del lämnar kroppen via njurarna är det

realistiskt att studera njurpåverkan via denna markör.

Generellt sett så hade AM-operatörer på gruppnivå oönskade högre värden jämfört med kontroller

och svetsare (Tabell 8). Det var också en större andel av AM-operatörerna som överskred det

referensvärde som finns inom sjukvården, speciellt år 2016. Under år 2016 fanns en klar tendens till

att halterna av markören ökade under veckan medan det år 2017 var omvänt där halterna minskade

under arbetsveckan. Detta kan möjligtvis vara kopplat till att den generella exponeringen hos

operatörer var högre under 2016 (innan alla arbetsrutiner/skyddsåtgärder var etablerade). Dessa

data överensstämmer även med de minskade nivåer av metaller i urin och på huden år 2017 som

redovisats men detta behöver undersökas vidare.

19

Tabell 8. Resultat av analys av njurmarkör hos arbetstagare vid Företag 1 åren 2016 samt 2017.

Grupp År Dag N

Antal

individer

med

värden1

Alfa-1-mikroglobulin (mg/L) för individer

med värden över rapporteringsgräns

Andel över referensvärde

sjukvården (10 mg/L)

Kontroller 2016 Måndag 11 4 12,3 ± 6,5 9%

2017 Måndag 8 1 5,5 0%

Fredag 7 3 7,4 ± 2,9 14%

AM-operatörer 2016 Måndag 7 5 15,7 ± 12,7 29%

Fredag 6 4 40,8 ± 47,0 66%

2017 Måndag 11 7 15,8 ± 10,0 45%

Fredag 8 5 8,3 ± 2,8 25%

Svetsare 2016 Måndag 10 5 12,8 ± 8,0 20%

Fredag 8 2 9,2 ± 2,6 13%

2017 Måndag 4 2 12,3 ± 7,4 25%

Fredag 2 2 5,9 ± 0,5 0%

Värden är medelvärde ± standardavvikelse för mätvärden och procent för andel. 1. Antal individer med värden som

översteg det av analyserande labbet (klinisk kemi vid Universitetssjukhuset i Linköping) uppsatta rapporteringsgränsen och

som därmed har ett fastställt värde.

Proteinuttryck i nässköljvätska

Denna del är utförd för att studera möjliga tidiga markörer för ökar risk för hälsopåverkan till följd av

metallexponering. En försämrad spirometri innebär att lungans funktion redan är påverkad. De övre

luftvägarna utgör den dominerande exponeringsvägen för damm och partiklar inom arbetsmiljö.

Därför är det av intresse att undersöka hur slemhinnan i de övre luftvägarna påverkas vid exponering

för luftburna metallpartiklar. Med detta som bakgrund samlades näslavage från AM-operatörer och

svetsare vid Företag 1 under måndag och fredag en arbetsvecka år 2016. Metoden för insamling

innebar att en koksaltlösning fördes upp i näshålan och efter 5 minuter samlades den in igen. Denna

metodik har tidigare använts i olika arbetsmiljöer med problematik som ger märkbara symptom hos

arbetstagare [Fornander et al 2013, Wåhlén et al 2016] och det har visat sig finnas en koppling

mellan vilka proteiner som uttrycks i näshålan och symptom. För att undersöka proteinuttrycket så

analyserades näslavage med hjälp av nanovätskekromatografi tandem-masspektrometri (nLC-

MS/MS).

Näslavage (NLF) analysen kommer att presenteras i vetenskaplig tidskrift under år 2019. Totalt

identifierades 190 olika proteiner i nässköljvätskan. Förändringar i proteomet kunde ses mellan

måndag och fredag år 2016 men inte mellan måndag och fredag år 2017. Detta stämmer väl överens

med övriga fynd i studien och betyder att NLF kan vara en användbar markör för luftburen

metallexponering.

För att analysera den stora mängd data som genereras används avancerade multivariata statistiska

modeller men även efterföljande analys av förändrade proteiner och vilka funktioner dessa är

inblandade i, så kallade bioinformatiska verktyg. Detta medför att vi har funnit att hos AM-

operatörer så var de proteiner som det fanns mer av på fredag jämfört med måndag involverade i

processer som styr sekretion av ämnen från celler medan de proteiner som fanns mindre av på

fredag medverkar i processen som ska upprätthålla balansen samt olika delar av immunförsvarets

funktion. Detta tyder på att den exponering som individerna har under en arbetsvecka påverkar

funktionen i näsans slemhinna. Resultaten stämmer till viss del även överens med andra

undersökningar som visat liknande proteinförändringar hos skärvätskearbetare och svetsare

[Fornander et al 2013, Ali et al 2018]. Bland svetsarna sågs liknande förändringar med ökade

20

proteinhalter för proteiner som styr sekretion av ämnen och minskade för de som upprätthåller

balans samt immunförsvaret på fredagen jämfört med måndagen. Då svetsare är kända för att

utveckla besvär i de övre luftvägarna [Christensen et al 2008, El-Zein et al 2003] så indikerar detta att

det kan finnas en exponering i AM-verkstaden som är viktig att undersöka vidare. Analys av

näslavage, en icke-invasiv metod, för att tidigt kunna hitta markörer för arbetsrelaterad påverkan, är

ett önskescenarion som är väl värt att undersökas.

Rekommenderade hälsoundersökningar

Studien har resulterat i tills vidare rekommenderade hälsoundersökningar för AM-operatörer;

-hälsokontroll via företagsläkare inkluderande spirometri samt urinmetaller vartannat år

Vid eventuell påverkan av spirometrivärden eller förhöjda metaller i urinprov;

- kontroll spirometri via sköterska och kontroll av urinprov med 6 månaders mellanrum och

läkarkontroll en gång per år

Viktiga faktorer att kontrollera för att minska exponeringen En mycket viktig faktor, kanske den viktigaste, är att från början investera i maskiner med slutna

pulverhanteringssystem. Från pulverpåfyllning till postprocesser. När de minsta metallpartiklarna är

fria i luftrummet är de väldigt svåra att fånga in. Av den anledningen är även punktutsug vid källan

för partikelfrisättning viktiga komplement. Genom att begränsa spridning av metallpulver kan krav på

skyddsutrustning reduceras och en mera bekväm arbetsmiljö erbjudas för operatörer och besökare.

Dessutom är väl genomförd, rutinmässig städning av faciliteten en viktig förebyggande insats.

Ventilation

I det pilotprojekt som föregick denna studie [Graff et al 2017] så erhölls resultat som visade att de

minsta partiklarna snabbt försvann från andningszonen trots att ventilationen var placerad i taknivå.

Under projektets gång diskuterades flitigt hur ventilationen bör utformas för att möjliggöra bästa

arbetsmiljö. I svetsmiljö, där nanopartiklar dominerar, rör sig partiklarna med termik uppåt men då

AM miljö innehåller metallpartiklar främst i storlek 10nm- 60µm så är utsug i taknivå inte självklart.

Tyvärr är inte heller utsug i golvnivå självklart då de minsta partiklarna inte kan förväntas

sedimentera. Vid Företag 1, i den första faciliteten, genomfördes under projektets gång

genomgående förändringar där man bland annat kompletterade den ursprungliga ventilationen med

utsug i golvnivå och luftintag i taknivå med med utsug även i taknivå. Detta beslutades då tester med

rökgas, för att se spridning av partiklar i miljön, visade att det inkommande luftflödet från taket, som

inte gick att ställa ner mera, fick partiklar att virvla upp och tryckas upp längs väggarna.

Vid uppföljningsmätningar år 2018 så uppmärksammades att halterna av 10-300 nm partiklar inne i

AM-cellerna, som ökat mellan åren 2016 och 2017 (Figur 1A), var lägre år 2018 där maxantalet

partiklar var 10 gånger lägre jämfört med tidigare mätningar. Dock var maxhalten av 0,3 µm partiklar

(mätt med Lighthouse) högre 2018 och 10 µm stora partiklar visade relativt lika resultat. Detta gör att

det i dagsläget är omöjligt att avgöra huruvida den ena typen eller andra av ventilation är bättre.

Flera studier behövs för att hjälpa till att avgöra vilken typ av ventilation som fungerar bäst i AM-

miljö.

21

Personlig skyddsutrustning

Under projektets gång så genomfördes förändringar i arbetsrutiner vid Företag 1. En stor del av detta

beträffande vilken typ av säkerhetsutrustning som arbetstagarna skulle använda inne i AM-

faciliteten. Därtill har en luftsluss mellan AM-faciliteten samt övriga byggnaden införts där man byter

till skyddskläder innan man går in i lokalen. Övriga förändringar som genomförts är att man är mer

noggrann med att produkter som ska föras ut ur AM-lokalen är helt rengjorda från alla pulverrester

innan så sker. Dessutom går inte kontorspersonal ner i verkstaden utan skyddskläder även om det

endast är korta stunder. Precis som beskrivet ovan så har vi uppmärksammat att halterna av metaller

på händerna på AM-operatörerna minskade tillsammans med att en tidigare uppgång under

arbetsveckan på urinmetaller år 2016 inte längre fanns kvar år 2017 trots ökad produktion. Det är

inte möjligt att med säkerhet tillskriva dessa förändringar till förändrade arbetsrutiner och personlig

skyddsutrustning men den är en trolig förklaring.

Rekommenderad skyddsutrustning (eller liknande) på Företag 1 är som vägledning;

Personlig skyddsutrustning för öppen pulverhantering

a. Mask Sundström SR 500 (TH3 skyddsfaktor 250, P3 filter och pre- filter)

b. Engångs nitrilhandskar, inte talk, tejpa handskar till overall

c. Overaller i ljusa färger, Mutex 2 Category 3 Class 5B/6B eller liknande

d. Skor med stålhätta

Personlig skyddsutrustning –ej öppen pulverhantering

a. Bomullsoverall

b. Engångs nitrilhandskar, inte talk

c. Skor med stålhätta

d. Skyddsglasögon

Punktutsug vid stationer som bearbetar produkter

Vid Företag 1 så uppmärksammades det vid mätningar att det vid sågen (som sågar med en jämn

hastighet i en riktning) bildades en större mängd damm och partiklar jämfört med andra delar av

lokalen och därmed installerades ett punktutsug på sågen. Via uppföljande gravimetriska mätningar

så sågs att halterna av inhalerbart och totaldamm verkade ha minskat (Tabell 9).

Tabell 9. Mätningar vid sågen som skär loss metallkomponenter från byggplatta efter skrivning.

Mätningarna utfördes i mars samt december 2018 med installation av ett punktutsug däremellan.

Dammtyp N Dammhalt (mg/m3)

Utan punktutsug

Inhalerbart 2 0,14/0,15

Totaldamm 2 0,07/0,33

Med punktutsug

Inhalerbart 1 0,07

Totaldamm 1 <0,01

22

Sekundär exponering

En iakttagelse som uppdagats under projektet är att det vid flera företag verkar finnas

kunskapsluckor där man endast ser till själva AM-processen men glömmer bort alla de

efterbearbetningar som genomförs på själva produkten och som också kan innebära en exponering.

Det är därför av stor vikt att man vid riskbedömningar av AM inte bara ser till själva tillverkningen av

produkt utan även alla de efterföljande processerna.

Ett bra exempel är vid Företag 4. Vid sandskrivningen, där ett lim innehållande urea-

formaldehydharts användes, så togs de färdiga sandkärnorna bort till företagets gjuteri och väl där så

placerades de i gjutformar. Sedan hälldes flytande metall i formarna. Detta startade en reaktion där

urea-formaldehyd snabbt kunde sönderdelas till nedbrytningsprodukter inklusive volatila organiska

föreningar. Vid besöket så uppmärksammade flera arbetstagare att det vid denna process bildades

en stark, irriterande doft och det fanns en önskan om att ta reda på vad den innehöll. I samarbete

med Företag 4 så genomfördes laboratorietester där printad sand värmdes upp under kontrollerade

former i en rörugn för att undersöka vad för föreningar som bildades. Analyser visade att det

bildades ett flertal olika föreningar inklusive monoisocyanat och metylisocyanat. Då monoisocyanater

är mycket reaktiva och kan binda in till proteiner i kroppen och störa normala kroppsliga funktioner

så finns det låga gränsvärden satta av Arbetsmiljöverket för dessa. Företaget justerade med hjälp av

denna vetskap sina arbetsrutiner och byggde in processen vilket enligt uppgift (personlig

kommunikation med arbetsmiljöingenjör inom företagshälsovård) så ska problematiken med den

starka och irriterande doften ha försvunnit. Hela denna problematik belyser vikten av att i

verksamhet med additiv tillverkning ta hänsyn till hela kedjan av händelser med produktion samt

efterbearbetning vare sig det är slipning, svetsning uppvärmning eller andra processer.

Summering Under projektets gång har flera olika mätningar utförts vid främst Företag 1 där verksamhetens

omfattning gör den hittills unik i Sverige. Med den starka utvecklingen inom additiv tillverkning som

pågår får man räkna med att denna storlek på verksamhet inom en snar framtid är vanligt

förekommande. Projektet bidrar med viktig kunskap om vilka typer och storlekar av partiklar som

förekommer i AM miljö, vid vilka arbetsmoment som det finns störst exponeringsrisker, vad för typ

av biologisk monitorering som kan vara av intresse men även vikten av att ha en helhetssyn på hela

processen där efterbearbetning av tillverkade komponenter kan innebära annorlunda men dock

risker.

Rent generellt i arbetsmiljö rekommenderas om möjligt att följa en åtgärdstrappa; i Steg 1 byta ut

farliga kemikalier om möjligt, Steg 2 ventilera, Steg 3 organisera arbete och uppgifter samt i sista

hand Steg 4 personlig skyddsutrustning (Figur 4). Vi har här försökt följa denna så långt det varit

praktiskt möjligt.

23

Figur 4. Åtgärdstrappans fyra steg för förbättrad arbetsmiljö.

Projektet visar att det finns exponeringsrisker som kan leda till hälsokonsekvenser i AM-miljö samt

svetsmiljö men att man med väl utformade faciliteter, maskiner, arbetsrutiner samt med lämplig

skyddsutrustning kan erbjuda arbetstagare en säker arbetsmiljö. Resultaten visar även att

traditionella gravimetriska mättekniker ej är tillräckliga för att uppskatta risk för ohälsa i AM-samt

svetsmiljö. Partikelräknande instrument är, trots avsaknad av gränsvärden, ett bra komplement för

att studera vid vilka arbetsmoment partiklar med storlekar 10nm-10µm frisätts till luften. Då kan

dessa processer byggas in, punktutsug installeras eller krav på särskild skyddsutrustning fastställas.

All typ av öppen pulverhantering samt viss efterbearbetning är förenad med exponeringsrisk. Olika

arbetsmoment innebär exponering för partiklar av olika storlek. Olika maskiner med samma AM-

teknik kan skilja sig åt främst beroende på hur pulverhanteringssystemen är utformade. Olika AM-

tekniker kan skilja sig åt beroende på skillnad i arbetsmoment eller pulverstorlekar.

När det gäller att uppskatta den faktiska exponeringen hos de yrkesverksamma visade sig speciellt

analys av urin- och hudmetaller användbara. Lungfunktionsanalys via spirometri visade ett samband

mellan sämre värden och tidigare arbete med metallpulver. Spirometri kan därför vara ett bra

verktyg för att identifiera individer som har en försämrad lungfunktion och som kanske ej bör vistas i

AM-miljö, svetsmiljö eller arbeta med metallpulver, om miljön inte är korrekt kontrollerad.

Principalkomponentanalys PCA (Figur 5) bekräftar de samband som vi uppfattat i studien där det

fanns starkast samband mellan arbete i AM-miljö på fredagen år 2016 (vilket var det tillfälle då

operatörerna hade exponerats för dessa metaller under en vecka och då alla skyddsåtgärder ej ännu

etablerats), och metallhalter i urinen samt kliniska analyser för lever- och njurfunktion vilket

indikerar att dessa analyser skulle kunna vara av intresse för framtida utredning av AM-relaterad

arbetsmiljö eller rent av metallexponering generellt.

24

Loading scatterplot (p1 vs. p2)

U-Cr

U-CoU-Ni

B-ASAT

B-ALAT

B-ALPB-ApoA1

B-ApoB

B-PON1

2016-Måndag

2017-Måndag

2017-Fredag

Kontroller

Kv innor

-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0

Principalkomponent1

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0P

rinci

pa

lko

mp

on

en

t2

U-Alf a-1-mikroglobulin

B-ApoB/ApoA-I

B-SAA1B-SAA1/PON1

2016-FredagAM-operatörer

Män

Urin-metaller högst Fredag 2016

tillsammans med Levermarkörer och Njurmarkör

Män högre värden av blodmarkörker för CVD

Figur 5. Principalkomponentanalys som visar samband mellan olika parametrar i studien. Samband kan ses mellan att vara

AM operatör år 2016 efter en arbetsvecka, metaller i urinen samt effektmarkörer för lever och njure.

För framtiden efterfrågas flera studier av emissioner samt hälsorisker vid skrivning i polymermaterial,

ökad kunskap gällande lämplig ventilation i AM-miljö, ökad kunskap om specifika polymerer och

metallers hälsoeffekter, fördjupade studier av lämpliga hälsomarkörer för metall samt

polymerexponering. Slutligen önskas svenska gränsvärden för antal luftburna partiklar samt för

metallhalter i urin.

Genomförda insatser för att resultaten ska komma till praktisk

användning Genom hela projektet har ett nära samarbete med främst Företag 1 pågått. Alla delmoment har

redovisats skriftlig och muntligt. Företaget har kontinuerligt erhållit information om hur

exponeringen ser ut i deras verksamheter och med detta som grund har de genomfört direkta

förändringar i sina arbetsprocedurer. Inte minst vid etablerandet av facilitet 2 som pågår just nu. Då

företaget är multinationellt så har alla resultat som producerats spridits inom företagets alla delar

och därmed världen över.

Via Företag 1 samt vid presentation av resultaten vid olika forskningsmöten så uppkom kontakt med

Företag 2-4. Företagen har även här delgivits alla resultat från mätningarna i skriftliga rapporter men

även via muntliga presentationer. Dessa tillkommande företag som var relativt nyetablerade

uppvisade generellt sett låga halter av luftburna partiklar och exponering som till viss del kunde

förklaras av att verksamheten ännu så länge var kvar på FoU-nivå men även då de investerat i

maskiner med mera slutna processer. Dock fanns vid vissa företag en långsiktig plan på storskalig

25

tillverkning vilket gör att all kunskap de erhållit innan steget till serie produktion nu hjälper dem att få

en bra arbetsmiljö från start. Företagen 2-4 har genom projektet blivit mera observanta på hur AM

kan påverka arbetsmiljön och har tagit del av de lärdomar som Företag 1 har gjort under projektets

gång. Företagen har även under hela projektets gång blivit kontaktade av andra nystartande företag

som de då själva delat sin kunskap med eller vidarebefordrat dem till oss. Vi har även haft kontakt

med företagens respektive företagshälsovård för att utarbeta relevanta, tillsvidare gällande

hälsoundersökningsrutiner.

Resultat från studien har även efterfrågats från nationella och internationella aktörer via mejl vilka

alltid har besvarats. Detta indikerar att det finns ett stort behov av att offentliggöra resultaten från

studien och då främst hur man bör designa facilitet, arbetsrutiner, skyddsutrustning och vilken typ av

biologisk monitorering som kan vara av intresse.

Publikationer, presentationer och annan spridning inom projektets

ram Resultat från projektet och dess förstudie har hittills resulterat i två publikationer [Graff et al 2017,

Ljunggren et al 2019] samt två manuskript. Publikationerna fokuserar på de damm- och

partikelmätningar samt urin- och hudmetallanalys som genomförts vid Företag 1. Manuskript

nummer ett fokuserar på hälsomässiga aspekter såsom spirometri, enkätanalyser, metaller i

blod/urin samt olika kliniska hälsomarkörer i blod och urin. Manuskriptet skickas till vetenskaplig

tidskrift Hösten 2019. Manuskript nummer två beskriver de analyser av nässköljvätska som

genomförts vid Företag 1. Manuskriptet skickas till vetenskaplig tidskrift Hösten 2019. En skriftlig

kort översiktsbeskrivning av projektet har presenterats i Bulletin för klinik och forskning i samverkan

med AMM ansvar i Skåne, Blekinge, Kronoberg samt Södra Halland. nr.1 2019.

Muntliga presentationer av projektet externt (utanför de 4 företagen) har genomförts vid;

Nanosafety meeting, Oulu, Finland år 2016, Processvätskecentrums årsmöte Göteborg år 2016,

Nanosafety platform, Swetox år 2017, HÄMAT AM-workshop SWEREA år 2017, AMMs Vårmöte i

Linköping år 2018, SVEAT-konferens Elmia år 2018, AFA försäkringar halvdagsseminarium om

kemiska hälsorisker i arbetslivet år 2018.

Resultaten kommer även delvis att ligga till grund för en detaljerad version beskrivande viktiga

faktorer att beakta vid etablering av AM-verksamhet på både svenska och engelska. Denna är tänkt

att rikta sig till främst aktiva på industrier som etablerar AM-faciliteter. Därtill kommer resultatet av

studien med referens till AFA försäkringar att spridas populärvetenskapligt via Arbets- och

miljömedicin i Linköpings blogg (arbetsochmiljomedicin.se) samt Region Östergötlands Facebook och

Twitter plattformar. Alla som läser detta är dessutom välkomna med frågor i framtiden.

Denna studie har även legat till grund för fortsatta studier i ytterligare ett forskningsprojekt gällande

AM produktion med start år 2019 där hälsoaspekter ingår. Detta projekt som involverar flera olika

universitet, företag samt myndigheter är Vinnovafinansierat och heter Hälso-och miljöpåverkan av

additiv tillverkning och dess utmaningar för en hållbar produktion- HÄMAT.

26

Referenser Akintoye E, Shi L, Obaitan I, Olusunmade M, Wang Y, Newman JD, Dodson JA. Association between fine particulate matter exposure and subclinical atherosclerosis: A meta-analysis. Eur J Prev Cardiol. 2016 Apr;23(6):602-12. Ali N, Ljunggren S, Karlsson HM, Wierzbicka A, Pagels J, Isaxon C, Gudmundsson A, Rissler J, Nielsen J, Lindh CH, Kåredal M. Comprehensive proteome analysis of nasal lavage samples after controlled exposure to welding nanoparticles shows an induced acute phase and a nuclear receptor, LXR/RXR, activation that influence the status of the extracellular matrix. Clin Proteomics. 2018;15:20. doi: 10.1186/s12014-018-9196-y. Bulka CM, Daviglus ML, Persky VW, Durazo-Arvizu RA, Lash JP, Elfassy T, Lee DJ, Ramos AR, Tarraf W, Argos M. Association of occupational exposures with cardiovascular disease among US Hispanics/Latinos. Heart. 2019, 105(6):439-448 Chan FL, House R, Kudla I, Lipszyc JC, Rajaram N, Tarlo SM. Health survey of employees regularly using 3D printers. Occup Med (Lond). 2018 Mar 10. Christensen SW, Bonde JP, Omland OA. Prospective study of decline in lung function in relation to welding emissions. J Occup Med Toxicol 2008;3:69-78. Doi:10.1186/1745-6673-3-6. El-Zein M, Gautrin D, Infante-Rivard C, Malo J. Prevalence and association of welding related systemic and respiratory symptoms in welders. Occup Environ Med 2003;60:655-661. Doi: 10.1136/oem.60.9.655 FiOH; https://www.ttl.fi/wp-content/uploads/2017/11/Biomonitoring-of-exposure-to-chemicals-Guideline-for-specimen-collection.pdf Fornander L, Graff P, Wåhlén K, Ydreborg K, Flodin U, Leanderson P, Lindahl M, Ghafouri B. Airway symptoms and biological markers in nasal lavage fluid in subjects exposed to metalworking fluids. PLoS One. 2013;8:e83089. doi: 10.1371/journal.pone.0083089. Graff P, Ståhlbom B, Nordenberg E, Graichen A, Johansson P, Karlsson H. Evaluating Measuring Techniques for Occupational Exposure during Additive Manufacturing of Metals: A Pilot Study. J Indust Ecol 2017;21:S120-S129. Doi: 10.1111/jiec.12498 Gümperlein I, Fischer E, Dietrich-Gümperlein G, Karrasch S, Nowak D, Jörres RA, Schierl R. Acute health effects of desktop 3D printing (fused deposition modeling) using acrylonitrile butadiene styrene and polylactic acid materials: An experimental exposure study in human volunteers. Indoor Air. 2018 Jul;28(4):611-623. Karlsson Helen, Anatol Kontush and Richard W James. Functionality of HDL : Antioxidation and Detoxifying Effects. Handbook of Experimental Pharmacology, 2015, 224, 207-28. House R, Rajaram N, Tarlo SM. Case report of asthma associated with 3D printing. Occup Med (Lond). 2017 Dec 2;67(8):652-654.

27

Kettelarij J, Midander K, Liden C, Bottai M, Julander A. Neglected exposure route: cobalt on skin and its associations with urinary cobalt levels. Occup Environ Med 2018;75:837-842. Doi: 10.1136/oemed-2018-105099 Klasson M, Lindberg M, Bryngelsson IL, Arvidsson H, Pettersson C, Husby B et al. Biological

monitoring of dermal and air exposure to cobalt at a Swedish hard metal production plant: does

dermal exposure contribute to uptake?. Contact Dermatitis 2017;77:201-207. Doi:

10.1111/cod.12790

Li H, Hedmer M, Kåredal M, Björk J, Stockfelt L, Tinnerberg H, Albin M, Broberg K. A Cross-Sectional

Study of the Cardiovascular Effects of Welding Fumes. PLoS One. 2015 Jul 6;10(7):e0131648.

Ljunggren et al 2019; https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2093791119302823

Wåhlén K, Fornander L, Olausson P, Ydreborg K, Flodin U, Graff P, Lindahl M, Ghafouri B. Protein

profiles of nasal lavage fluid from individuals with work-related upper airway symptoms associated

with moldy and damp buildings.Indoor Air. 2016;26:743-54. doi: 10.1111/ina.12257.

slutrapport - region Östergötland · 2019. 10. 2. · 3 bakgrund teknisk utveckling har inneburit...

Documents