Gefahren vorbeugen mit sicherer Lagerung

Pulver? – Aber sicher!

Bei Herstellungsprozessen mit Metallpulvern sind die Mitarbeiter besonderen Gefahren ausgesetzt. Deshalb müssen solche Pulver sicher gehandhabt und gelagert werden.

Bei der Handhabung von Metallpulvern ist Vorsicht geboten. © Fotolia, Helfei

Metallpulver kommen unter anderem bei der Herstellung von Metallkeramiken und bei generativen bzw. additiven Fertigungsverfahren vor. Zu letzteren gehören beispielsweise selektives Laser-Sintern, Rapid Tooling und der 3D-Druck. Die additive Fertigung wird mittlerweile in großem Maße in der Forschung, im Prototypenbau und immer mehr auch in der Kleinserienfertigung genutzt. Spezielle Forschungseinrichtungen, wie das AMLab (Additive Manufacturing Laboratory) in Augsburg und Garching, beschäftigen sich mit der Technologieweiterentwicklung und -verbesserung.

Im Umgang mit Metallpulvern, Pulvergemischen und fein verteilten Legierungen ist Vorsicht geboten. Durch die extrem kleine Partikelgröße – meist messen die Partikel lediglich 100 µm – erhöht sich die Gefahr bei Hautkontakt und Einatmen. Gefährliche Eigenschaften wie Toxizität, Entflammbarkeit, Instabilität und Reaktivität müssen vorab für die verwendeten Materialien identifiziert werden. Unabhängig vom spezifischen Herstellungsprozess können sich reaktive Metallpulver auch entzünden oder als Staub/Luft- Gemisch explodieren. Eine mögliche Explosionsfähigkeit besteht ab einer Korngröße kleiner als 67 µm, und Pulver mit Korngrößen von 3 – 13 µm sind grundsätzlich explosionsfähig ist. Schon eine höhere Raumtemperatur erhöht das Risiko einer Entzündung oder Explosion. Auch infolge einer elektrostatischen Entladung können Behälter in Brand geraten.

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Regelungen und Empfehlungen beachten
Um den Gefahren vorzubeugen empfiehlt es sich grundsätzlich, die Sicherheitsdatenblätter der verwendeten Materialien zu beachten. Prinzipiell sollte die Lagerung der Metallpulver in dicht verschlossenen Originalbehältern erfolgen und geschützt vor Feuchtigkeit aufbewahrt werden. Weil Fertigungsverfahren mit Metallpulvern noch recht neu sind, sind technische Regeln und Richtlinien rund um das Thema noch nicht umfänglich erarbeitet. Ein Entwurf des VDI (Verein Deutscher Ingenieure) zu additiven Fertigungsverfahren (VDI 3405 Blatt 6.1:2018-06-Entwurf) gibt „Empfehlungen für die arbeitssichere Prozessgestaltung“. Darunter auch zur Lagerung von Pulvermaterialien, die sich auf die TRGS 510 beziehen: „Es werden Sicherheitsschränke, wie sie auch für die Lagerung von Chemikalien üblich sind, für die Einlagerung kleinerer Pulvermengen empfohlen (Vgl. TRGS 510, Abschnitt 1, Tabelle 1, 4.2(9)2., 12.1(3), Anlage 3). Weisen die Sicherheitsschränke eine Feuerwiderstandsfähigkeit von über 90 Minuten auf, gelten diese als Lagerabschnitt und können auch für die Einlagerung größerer Mengen (bis zu 200 kg) genutzt werden.“

Die Innenausstattung kann bei Asecos-Sicher­heits­schränken auf bestimmte Gebindegrößen und -gewichte zugeschnitten werden. © Asecos

Der Lagerort muss geeignet sein
Lagerschränke müssen auf jeden Fall für die zu lagernden Materialien geeignet und entsprechend konstruiert sein. Dass ein Schrank die erforderlichen Anforderungen erfüllt, sollte für den Mitarbeiter direkt erkennbar sein. Auf der diesjährigen Achema stellte Asecos bereits einen Sicherheitsschrank zur Metallpulver-Lagerung vor: Dieser besitzt eine Feuerwiderstandsfähigkeit von 90 Minuten und eine Sonderinnenausstattung mit Schwerlast-Gitterrosten mit einer maximalen Traglast von je 180 kg.

Neben der Standard-Kennzeichnung DIN EN 14470-1 signalisiert ein spezieller Metallpulver-Aufkleber dem Anwender bereits, bevor er den Schrank öffnet, dass entzündbare und gesundheitsgefährdende Metallpulver gelagert werden dürfen. Die Innenausstattung kann bei jedem Schrank auf individuelle Kundenanforderungen bzgl. Gebindegrößen/-gewichte etc. zugeschnitten werden.

Gut erkennbar: Die äußere Kennzeichnung weist auf die Eignung des Schranks und Gefahren durch darin lagernde Substanzen hin. © Asecos

Metallbrand
Prinzipiell sind die meisten Metalle in Verbindung mit Sauerstoff (pyrophore Stoffe) brennbar oder selbstentzündlich. So ist beispielsweise feines Aluminiumpulver extrem reaktionsfreudig und entzündet sich bei Luftkontakt explosionsartig von selbst. Ein Metallbrand darf nicht mit Wasser oder CO2 gelöscht werden, da durch die hohen Brandtemperaturen von bis zu mehr als 2 000 °C die Bildung eines gefährlichen explosionsfähigen Gas-Luft-Gemisches möglich ist. Bekämpft werden können Metallbrände durch spezielles Löschpulver – sogenanntes D-Pulver. Steht dies nicht zur Verfügung, so können die Brände mit Sand, Zementpulver oder Natriumchlorid erstickt werden.


AUTOR
Dipl.-Ing. Sven Sievers
Asecos GmbH, Gründau
www.asecos.com

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