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Réglementations et attitudes face aux risques en fabrication additive

Réglementations et attitudes face aux risques en fabrication additive

by Gaëtan Lefèvre1 février 2018
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Les ministères français de la Santé et du Travail lancent une mission conjointe sur la santé au travail, dont les résultats seront transmis à la fin du mois de mars 2018, après publication des résultats de l’enquête sur les risques chimiques. Si la fabrication additive n’est pas spécifiquement traitée, le sujet n’en reste pas moins une problématique importante pour le futur.

Par Elisabeth Rey, Additive Conseil.

Dans le contexte actuel, avec 764 000 sinistres déclarés en 2016 entraînant un arrêt ou une incapacité de travail, la santé au travail devient une préoccupation majeure. Bien entendu, les risques et les sinistres liés à la fabrication additive ne seront probablement pas pris en compte dans cette étude, l’activité étant trop récente et peu représentée sur notre territoire. Cependant, si le gouvernement français souhaite assurer la promotion de cette technologie comme procédé disruptif à fort potentiel pour le développement de l’usine 4.0, les problématiques HSE doivent être anticipées. La fabrication additive comporte également des risques, que l’on peut identifier à défaut de les caractériser.

Des normes à venir

Les problématique HSE sont actuellement discutées sur un plan normatif par le comité F42.06 de normalisation (ISO et ASTM). Ce groupe de travail aborde les domaines de la santé, de la sécurité et de l’environnement pour le périmètre de la fabrication additive. Il éditera un guide destiné notamment à accompagner les fabricants dans la compréhension des « normes de l’industrie et la hiérarchie des contrôles pour améliorer la sécurité du fonctionnement de la machine ». Il est d’ores et déjà possible d’anticiper certains risques potentiels des technologies additives, et de conseiller certaines bonnes pratiques à adopter.

Les risques majeurs sont principalement liés à l’utilisation de poudres métalliques, de résines et de polymères, bénéficiant d’une antériorité et donc d’un retour d’expérience permettant des préconisations précises.

La réglementation ICPE

L’activité de transformation induite par la fabrication additive métallique est soumise à déclaration auprès de la DREAL (Direction régionale de l’environnement, de l’aménagement et du logement). Elle nécessite une demande d’autorisation, avec instruction d’un dossier ICPE à partir d’un certain tonnage. En France, une installation classée pour la protection de l’environnement (ICPE) est une installation qui peut présenter des dangers ou des nuisances pour la commodité des riverains, la santé, la sécurité, la salubrité publique, l’agriculture, la protection de la nature et de l’environnement, la conservation des sites et des monuments. Afin de réduire les risques et les impacts relatifs à ces installations, et d’évaluer leurs aléas technologiques, la loi définit et encadre de manière relativement précise les procédures relatives aux ICPE, ainsi que la manière dont ces installations doivent être gérées.

La société et son dirigeant s’engagent à respecter les préconisations techniques relatives à la bonne exécution du projet industriel en termes de sécurité et d’impact environnemental. La conformité des installations doit notamment prendre en compte des règles strictes de stockage, de traitement des poudres et des matériaux ainsi que les rejets générés par l’activité.

L’encadrement des poudres

En termes de sécurité, la manipulation des poudres métalliques sous-entend le contrôle de l’humidité, des températures et des concentrations des poussières, afin d’éviter un cocktail explosif avec des matériaux réactifs. Murs coupe-feu, flux laminaire et hygrométrie contrôlée ainsi que des équipements ATEX seront des options à privilégier pour le périmètre de production et de post-traitement des pièces.

Adopter les bonnes attitudes

Concernant l’hygiène et la santé, l’exposition aux matériaux métalliques, tous nanostructurés et contenant des métaux durs, comporte un danger d’assimilation par l’organisme. Si le risque est évident pour les poudres, il n’est pas nul concernant les matériaux fondus, dont des particules risquent de se détacher. Le manque évident de recul ne nous permet pas de nous prononcer encore sur ce point, même si les premières études démontrent les risques de certains polymères (voir l’article « L’importance d’une fabrication additive profitable »). Hors process de production automatisé, garantissant une protection collective, il convient donc de recourir à des protections individuelles, lors de toutes les étapes de manipulations comme le tamisage, le remplissage et le dépoudrage, mais aussi lors du travail de finition des pièces, en raison de la présence de poudres résiduelles. Ultérieurement, des mesures d’émissions pourront nous fournir des indications quant au relargage potentiel des produits durant leur cycle de vie.

Les autres risques à encadrer

Les gaz d’inertage, les émissions de gaz et les suies inhérentes au procédé de fusion sont également des problématiques à prendre en compte. L’argon, privilégié dans les productions sous atmosphère contrôlée, réclame une attention particulière dans la mesure ou il est inodore et mortel lorsqu’il atteint un certain seuil dans une pièce confinée. Une évacuation des gaz et l’installation de capteurs d’anoxie sont à prévoir dans l’ensemble de l’atelier de production.

Les risques liés aux sources laser et aux faisceaux d’électrons sont, quant à eux, couverts par des dispositifs et des procédures constructeurs. Il n’en va pas toujours de même pour certains travaux de maintenance de niveau 1, le changement des filtres machines et leur inertage restant une opération à risques. La formation de l’opérateur s’avère indispensable et des règles strictes de vigilance doivent être observées lorsqu’il s’agit de matériaux réactifs, afin de prévenir tout d’part de feu.

Des risques de plus en plus pris en compte

Si les solutions de sécurité standard ne représentent pas encore les normes en fabrication additive, les constructeurs de machines proposent de plus en plus de systèmes d’approvisionnement et de préparation de poudre en circuit fermé afin de réduire les risques d’exposition. Dans le même temps, la recherche d’une plus grande productivité développe une offre basée sur de nouvelles technologies, mais aussi des chambres de fabrication de plus en plus volumineuses et équipées de plusieurs sources laser. La gestion de la poudre, au-delà de l’impact sanitaire, devient un enjeu économique au regard de la quantité de poudre stockée et de risques démultipliés. L’automatisation des étapes de pré- et postproduction devient alors indispensable pour ne pas ajouter aux risques un nouveau facteur de pénibilité.

En attente d’examens complémentaires

Certains aspects restent encore à investiguer pour déterminer l’empreinte exacte de la fabrication additive sur l’environnement, comme l’énergie réellement consommée tout au long de la chaîne de valeur, l’optimisation du recyclage de la poudre ou encore le traitement des effluents. Mais au-delà du process, le bilan carbone reste largement bénéficiaire pour les pièces imprimées, grâce à une fonctionnalité augmentée, un gain de masse, une production à la demande et relocalisée, réduisant les temps de cycle, le stockage et la logistique. Et si l’on convient du formidable potentiel de la fabrication additive dans l’industrie multifilières et de sa contribution à notre compétitivité, tâchons d’en prévenir au mieux les risques pour n’en tirer que des bénéfices… et durablement !

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Gaëtan Lefèvre

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