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Article

1 - EXTRUSION DE MATIÈRE

2 - PROJECTION DE MATIÈRE

3 - STRATIFICATION DE COUCHES

4 - PHOTOPOLYMÉRISATION EN CUVE

5 - CONCLUSION

6 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : BM7996 v1

Projection de matière
Sécurité en fabrication additive - Procédés hors matériaux pulvérulents

Auteur(s) : Olivier DELLEA, Cécile PHILIPPOT, Marion ROUSSELON, Joséphine STECK

Date de publication : 10 janv. 2023

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RÉSUMÉ

La fabrication additive regroupe un large ensemble de procédés mettant en œuvre une grande diversité de matériaux sous des formes variées. Chaque procédé présente des spécificités qui lui sont propres. Afin d’accompagner les entreprises à la mise en sécurité de leurs installations, il est important de prendre en compte ces spécificités et d’en recenser les risques connus et émergeants. Ce recensement et les recommandations associées s’effectuent sur l’ensemble des étapes de la chaîne de fabrication. Cet article se focalise sur les quatre procédés ne mettant pas en œuvre des matériaux pulvérulents : extrusion de matière, projection de matière, stratification de couches et photopolymérisation en cuve.

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Auteur(s)

  • Olivier DELLEA : Ingénieur Recherche, Université Grenoble-Alpes, CEA, Liten, DTNM, 38000 Grenoble, France

  • Cécile PHILIPPOT : Ingénieure Recherche, Université Grenoble-Alpes, CEA, Liten, DTNM, 38000 Grenoble, France

  • Marion ROUSSELON : Ingénieure Sécurité d’Installation, Université Grenoble-Alpes, CEA, Liten, DTNM, 38000 Grenoble, France

  • Joséphine STECK : Ingénieure Recherche HSE, Université Grenoble-Alpes, CEA, Liten, DTNM, 38000 Grenoble, France

INTRODUCTION

L’objectif de cet article est de présenter les risques professionnels associés et les recommandations nécessaires à quatre catégories de procédés de fabrication additive ne mettant pas en œuvre des matériaux pulvérulents : l’extrusion de matière, la projection de matière, la stratification de couches et la photopolymérisation en cuve. Pour cela, une section est dédiée à chaque catégorie et détaille toutes les phases de la chaîne de fabrication : le stockage et la préparation de la matière, l’impression de la pièce, les opérations de post-traitement (retrait des supports, dépoudrage…) et de parachèvement (polissage, peinture…).

Les recommandations sont organisées en accord avec la norme XP E67-006 de juillet 2020 par l’aménagement des locaux, la gestion des procédés, puis l’organisation. Il est important de rappeler que cette analyse porte sur les conditions normales de travail et non sur les conditions accidentelles. De plus, les recommandations présentées dans cet article sont spécifiques aux quatre catégories de procédés présentées et complètent les recommandations générales détaillées dans l’article [BM 7 995].

Compte tenu de l’évolution rapide du secteur, cette étude ne prétend pas dresser une liste exhaustive des matériaux et des étapes de mise en œuvre. L’ordre de réalisation des opérations peut être révisé en fonction des contraintes opérationnelles et des spécificités techniques des pièces à fabriquer. Néanmoins, elle constitue une aide pratique pour la sécurisation des procédés de fabrication additive.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm7996


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2. Projection de matière

Un photopolymère est projeté sous forme de gouttes de façon localisée sur un plateau d’impression. Une fois déposé sur le plateau, le matériau photosensible est réticulé sous lumière UV pour le solidifier. La suite du procédé consiste à projeter de nouvelles gouttes, éventuellement de composition différente, par-dessus les précédentes et à construire couche après couche la pièce attendue (figure 2). À l’issue de l’impression, la pièce imprimée est séparée du plateau et peut faire l’objet d’étapes de post-traitement (retrait des supports) et de parachèvement (coloration par exemple).

2.1 Dangers liés aux matières premières mises en œuvre

Les procédés d’impression par projection de matière utilisent des matériaux plastiques liquides. Les dangers intrinsèques de ces matériaux sont présentés dans le tableau 6.

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2.2 Stockage et manutention des matières

Cette section détaille les étapes qui exposent potentiellement l’opérateur ou les tiers avant la mise en œuvre du procédé de fabrication, de la réception jusqu’au transfert des matières dans la machine. Le tableau 7 présente les risques associés à cette phase.

Les matières premières mises en œuvre sont sous forme de cartouche étanche ; il n’y a donc pas de risque de pénétration dans les voies respiratoires ou cutanées, sauf en situation accidentelle ou dégradée. Les matériaux peuvent néanmoins contenir des substances inflammables. En fonction de la taille des conditionnements, le risque de manutention est à évaluer.

Des règles simples de sécurité présentées ci-après permettent de maîtriser ces risques.

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2.2.1 Aménagement

Un aménagement spécifique doit être prévu pour la...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - GUIMON (M.) -   La fabrication additive, un empilement de risques ?  -  Hygiène & sécurité du travail n° 88 (2013).

  • (2) - RICAUD (M.), PATRASCU (C.), MALARD (S.), KELLER (F.X.) -   Fabrication additive ou impression 3.  -  Article de revue, INRS 22 (2021).

  • (3) - INRS -   Fiches toxicologiques, publications et outils  -  https://www.inrs.fr/publications/bdd/fichetox.html.

  • (4) - INRS -   Principes généraux de ventilation.  -  Brochure (2015).

  • (5) - INRS -   Base de données plastiques, risque et analyse thermique.  -  Publications et outils, https://www.inrs.fr/publications/bdd/plastiques.html.

  • (6) - INRS -   Détection fixe de gaz et de vapeurs pour l’industrie.  -  Brochure...

NORMES

  • Fabrication additive – Conception – Exigences, lignes directrices et recommandations. - NF EN ISO/ASTM 52910 - Mars 2020

  • Fabrication additive – Sécurité, hygiène et environnement – Exigences liées au matériaux métalliques. - XP E67-006 - Juillet 2020

1 Réglementation

Directive 89/391/CEE du Conseil du 12 juin 1989 concernant la mise en œuvre de mesures visant à promouvoir l’amélioration de la sécurité et de la santé des travailleurs au travail (JOCE L. 183 du 29 juin 1989, CELEX :31989L0391).

Directive 2014/34/UE du Parlement européen et du Conseil du 26 février 2014 relative à l’harmonisation des législations des États membres concernant les appareils et les systèmes de protection destinés à être utilisés en atmosphères explosibles (refonte) (JOCE L. 96/309 du 29 mars 2014, CELEX :32014L0034).

Directive 1999/92/CE du Parlement européen et du Conseil du 16 décembre 1999 concernant les prescriptions minimales visant à améliorer la protection en matière de sécurité et de santé des travailleurs susceptibles d'être exposés au risque d'atmosphères explosives (quinzième directive particulière au sens de l'article 16, paragraphe 1, de la directive 89/391/CEE) (JOCE L. 023 du 28 janvier 2000, CELEX :31999L0092).

Directive 2006/42/CE du Parlement européen et du Conseil du 17 mai 2006 relative aux machines et modifiant la directive 95/16/CE (refonte) (JOCE L. 157/24 du 9 juin 2006, CELEX :32006L0042).

Directive 2012/18/UE du Parlement européen et du Conseil du 4 juillet 2012 concernant la maîtrise des dangers liés aux accidents majeurs impliquant des substances dangereuses, modifiant puis abrogeant la directive 96/82/CE du Conseil (JOCE L. 197/1 du 24 juillet 2012, CELEX :32012L0018).

Règlement (CE) n° 1272/2008 du Parlement européen et du Conseil du 16 décembre 2008 relatif à la classification, à l'étiquetage et à l'emballage des substances et des mélanges, modifiant et abrogeant les directives 67/548/CEE et 1999/45/CE et modifiant le règlement (CE) n° 1907/2006 (JOCE L. 353/1 du 31 décembre 2008, CELEX :2008R1272).

Règlement...

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