Verfahrensentwicklung für die Prüfung des Erfassungsgrades an abgesaugten Parallelfräsen für den Einsatz in Dentallaboratorien

Status:

abgeschlossen 10/2024

Zielsetzung:

Auf Parallelfräsen werden in Dentallaboren zahntechnische Werkstücke aus Nichtedelmetalllegierungen (NEM) spanend bearbeitet. Die hierbei eingesetzten Nichtedelmetalllegierungen bestehen zu einem großen Anteil aus Cobalt (krebserzeugend).

Die Berufsgenossenschaft Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse (BG ETEM) führte eine Reihe von Gefahrstoffmessungen an (überwiegend nicht abgesaugten) Parallelfräsgeräten durch. Die Messwerte zeigen, dass in der Mehrzahl der untersuchten Fälle die Akzeptanzkonzentration (AK) für Cobalt eingehalten werden kann, in einigen Fällen aber auch höhere Konzentrationen nicht ausgeschlossen werden können. Die Nutzung von Erfassungs- und Absaugeinrichtungen ist folglich grundsätzlich zu empfehlen. Der derzeitige Prüfgrundsatz für die Prüfung von Absaugeinrichtungen für Dentallaboratorien (IFA-GS-M20) muss hierfür erweitert werden. Zudem muss ein Prüfverfahren zur Bestimmung des Erfassungsgrades an abgesaugten Parallelfräsen entwickelt werden.

Aktivitäten/Methoden:

Zur Entwicklung eines Prüfverfahrens an abgesaugten Parallelfräsen müssen Versuche geplant, durchgeführt und ausgewertet werden. Der vorhandene Prüfstand für Erfassungselemente muss für die Prüfung an Parallelfräsen umgebaut bzw. angepasst und erweitert werden. Es müssen Materialanalysen von der IFA Analytik (IFA: Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung) durchgeführt werden. Das entwickelte Prüfverfahren muss im Prüfgrundsatz (IFA-GS-M20) beschrieben werden.

Ergebnisse:

In Absprache mit der BG ETEM und einem Hersteller von Erfassungselementen an Parallelfräsen wurde der vorhandene Prüfstand zur Ermittlung des Erfassungsgrades an Absaugmäulern umgebaut, erweitert und die Versuchsdurchführung geplant, sodass diese einerseits möglichst nah an den Bedingungen an realen Arbeitsplätzen ist und andererseits eine hohe Reproduzierbarkeit erlaubt. Wegen der größeren Härte des Nicht-Edel-Metall-Werkstückes im Vergleich zum bislang verwendeten Gips-Werkstück beim bisherigen Messverfahren werden hier viel geringere Massen zerspant. Somit konnte nicht mehr wie bisher der nicht erfasste Staub (≈1 % der zerspanten Masse) gemessen werden. Der Probenahme-Messpunkt wurde vom Messkanal der Prüfkammer so verlegt, dass der gesamte Erfassungsvolumenstrom über ein Messfilter gesaugt wurde (≈99 %). Zusätzlich wurde die Filterhalterung optimiert (polierte Innenflächen, höherer Anpressdruck für Dichtigkeit) und Versuche mit unterschiedlichen Messfiltern (Membran und Glasfaser) durchgeführt. Die ersten Versuche mit Membran-Filtern als Messfilter zeigten, dass diese vor dem Aufbau eines Filterkuchens einen Teil des Staubes passieren lassen. Daher wurden bei den folgenden Versuchen Glasfaserfilter als Messfilter verwendet. Das neue Messverfahren besitzt den Vorteil, dass die Messergebnisse trotz kurzer Bestaubungszeiten viel geringer streuen als es beim bisherigen Messverfahren der Fall war. Nachteilig ist jedoch, dass passend zum herstellerspezifischen Erfassungselement ein spezieller Adapter zur Verbindung mit der Filterhalterung erforderlich ist.

Während beim bisherigen Messverfahren Staubsedimentationen in der Prüfkammer die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass der Prüfling besteht, so kehrt sich dieser Effekt beim neuen Messverfahren um. Auf Wunsch der BG ETEM soll durch zukünftige Vergleichsversuche geklärt werden, ob auch die bereits etablierte Prüfung von Saugmäulern auf das neue Verfahren umgestellt werden kann. Hieraus und aufgrund weiterer Erfordernisse zur Überarbeitung des Prüfgrundsatzes IFA-GS-M20 soll ein Folgeprojekt gestartet werden. Die Prüfstandsversuche an der Parallelfräse ergaben, dass bei einem Absaugvolumenstrom von 54 m³/h bei einem der beiden untersuchten Erfassungselementen der Erfassungsgrad über 99 % lag, bei dem anderen Modell über 97 % (jeweils mit 95%iger Wahrscheinlichkeit unter Berücksichtigung des unteren Vertrauensbereiches). Die Metallanalysen ergaben, dass die dort ermittelten Werte für den Erfassungsgrad stärker streuen als bei der gravimetrischen Auswertung. Insbesondere die bei der Staubabscheidung vorteilhaften Glasfaserfilter besitzen hohe Blindwerte und sind daher für Metallanalysen weniger geeignet als Membran-Filter. Das entwickelte Prüfverfahren wurde in einem neuen Anhang für den Prüfgrundsatz IFA-GS-M20 beschrieben. Nach Fertigstellung des Prüfgrundsatzes (Folgeprojekt) kann die Prüfung des Erfassungsgrades an Erfassungselementen für Parallelfräsen unter DGUV Test angeboten werden.

Stand: