Article

1 - NANO-OBJETS, LEURS AGRÉGATS ET AGGLOMÉRATS EN FA

2 - ÉVALUER L’EXPOSITION PAR LA MESURE ET LA CARACTÉRISATION DES AÉROSOLS ÉMIS LORS DE LA FA

3 - CAS D’ÉTUDE – FABRICATION ADDITIVE MÉTALLIQUE

4 - CONCLUSION

5 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : BM7998 v1

Sécurité en fabrication additive - Expositions particulaires dont NOAA

Auteur(s) : Sébastien ARTOUS, Sébastien JACQUINOT, Cécile PHILIPPOT, Joséphine STECK

Date de publication : 10 juin 2024

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RÉSUMÉ

Cet article propose un éclairage spécifique sur les émissions particulaires (ou aérosols) en fabrication additive métallique. Les différentes opérations de travail sont analysées afin de pallier le manque d’information concernant les émissions de nano-objets, leurs agrégats et agglomérats (NOAA) non-intentionnelles, et faciliter leur prise en compte dans l’analyse des risques. Une approche en étapes similaire à celle de l’évaluation de l’exposition aux NOAA intentionnels est déployée. Le retour d’expérience exposé dans cet article présente les fruits d’une réflexion menée en termes de caractérisation, mais également de maîtrise des émissions de NOAA en fabrication additive métallique.

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Auteur(s)

  • Sébastien ARTOUS : Ingénieur recherche - Université Grenoble Alpes, CEA, Liten, DTNM, 38000 Grenoble, France

  • Sébastien JACQUINOT : Technicien recherche - Université Grenoble Alpes, CEA, Liten, DTNM, 38000 Grenoble, France

  • Cécile PHILIPPOT : Ingénieur recherche - Université Grenoble Alpes, CEA, Liten, DTNM, 38000 Grenoble, France

  • Joséphine STECK : Ingénieur recherche HSE - Université Grenoble Alpes, CEA, Liten, DTNM, 38000 Grenoble, France

INTRODUCTION

La fabrication additive (FA) est un procédé de fabrication mis au point dans les années 1980 et qui est aujourd'hui suffisamment mûr pour être utilisé de manière rentable et fonctionnelle. Depuis 2012, cela s'est traduit par une croissance exponentielle du secteur de la FA en Europe avec pas moins de sept familles de technologies différentes regroupées sous l'appellation « fabrication additive » ou « impression 3D ». Les risques associés dépendent de la technologie mise en œuvre et des produits utilisés. En raison des caractéristiques microniques des poudres utilisées et de leur utilisation dans les différentes technologies de la FA, l'exposition aux poussières inhalables et alvéolaires (ou exposition particulaire) est l'un des principaux risques à prendre en considération. Ce développement technologique doit s'accompagner d'une évaluation rigoureuse des risques et de la mise en place de moyens de prévention adaptés.

Cependant, en plus de la problématique « classique » de l’exposition particulaire qui est directement liée à la nature des poudres utilisées, le secteur de la FA métallique doit faire face à une exposition potentielle aux nano-objets, leurs agrégats et agglomérats (NOAA). En effet, cette fraction nanométrique est un sous-produit de la fusion des poudres induite par le faisceau laser et se retrouve à la fin du processus en suspension dans la machine de fabrication, mêlée à la poudre non utilisée ainsi que sur les pièces imprimées. La présence de cette fraction de NOAA est déjà largement référencée pour les imprimantes 3D polymères.

Actuellement, il n'y a pas de consensus sur la dangerosité des NOAA, mais compte tenu de la nature des poudres employées (évaluation de l'exposition particulaire) et du rapport de 2018 du CIRC (Centre international de recherche sur le cancer) sur les fumées de soudage, le principe de précaution s'applique pour limiter l'exposition des travailleurs.

Partant de ce constat, des travaux ont été initiés sur la thématique des émissions particulaires, dont les NOAA, en FA métal en appliquant et en adaptant les méthodologies de mesure de l'exposition des travailleurs sur les lieux de travail lors de la manipulation de nanomatériaux. L'objectif est de mieux comprendre les émissions potentielles de NOAA lors des différentes opérations des procédés et ainsi les inclure le plus tôt possible dans les analyses de risques associés.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm7998


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - RICAUD (M.) -   Nanomatériaux.  -  Prévention des risques dans les laboratoires, INRS (2012).

  • (2) - RICAUD (M.), WITSCHGER (O.) -   Les nanomatériaux manufacturés.  -  ED 6050, brochure INRS (2021).

  • (3) - RICAUD (M.) -   Aide au repérage des nanomatériaux en entreprise.  -  ED 6174, brochure INRS (2014).

  • (4) - RICAUD (M.) -   De la production au traitement des déchets de nanomatériaux manufacturés.  -  ED 6331, brochure INRS (2019).

  • (5) - RICAUD (M.) -   Nanomatériaux ventilation et filtration de l’air des lieux de travail.  -  ED 6181, brochure INRS (2014).

  • (6) - WITSCHGER (O.), LE BIHAN (O.), REYNIER (M.), DURAND (C.), MARCHETTO (A.), ZIMMERMANN (E.), CHARPENTIER (D.) -   Preconisations...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

NORMES

  • Nanotechnologies – Vocabulaire. - XP CEN ISO/TS 80004-1 - Juin 2021

  • Nanotechnologies – Vocabulaire. - XP CEN ISO/TS 80004-2 - Juin 2021

  • Exposition sur les lieux de travail – Mesurage de l'exposition par inhalation d'agents chimiques – Stratégie pour vérifier la conformité à des valeurs limites d'exposition professionnelle. - NF EN 689+AC - Avril 2019

  • Exposition sur les lieux de travail – Évaluation de l'exposition par inhalation aux nanoobjets et à leurs agrégats et agglomérats. - NF EN 17058 - Novembre 2018

  • Exposition sur les lieux de travail – Mesurage de l'exposition par inhalation de nano-objets et de leurs agrégats et agglomérats – Métriques à utiliser telles que concentration en nombre, concentration en surface et concentration en masse. - NF EN 16966 - Novembre 2018

  • Qualité de l'air – Définitions des fractions de taille des particules pour l'échantillonnage lié aux problèmes de santé. - NF ISO 7708 - Mai 1996

  • ...

1 Réglementation

Recommandation de la Commission du 18 octobre 2011 relative à la définition des nanomatériaux. Texte présentant de l'intérêt pour l'EEE (CELEX : 32011H0696).

Règlement (UE) 2018/1881 de la Commission du 3 décembre 2018 modifiant les annexes I, III, VI, VII, VIII, IX, X, XI, et XII du règlement (CE) n° 1907/2006 du Parlement européen et du Conseil concernant l'enregistrement, l'évaluation et l'autorisation des substances chimiques, ainsi que les restrictions applicables à ces substances (REACH), aux fins de couvrir les nanoformes des substances (CELEX : 32018R1881).

Arrêté du 6 août 2012 relatif au contenu et aux conditions de présentation de la déclaration annuelle des substances à l'état nanoparticulaire, pris en application des articles R. 523-12 et R. 523-13 du Code de l'environnement (NOR : DEVP1227946A).

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2 Annuaire

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2.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)

ADDUP SOLUTIONS :

https://addupsolutions.com/

EOS :

https://www.eos.info/en-us

IREPA LASER :

https://www.irepa-laser.com/

RENISHAW :

https://www.renishaw.fr

TRUMPF :

...

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