DOSSIER

Étant lui-même utilisateur d’imprimantes 3D à filaments, à base de matériaux thermoplastiques, Lucas Martini, CEO d’Alvéo3D, s’est posé la question des risques liés aux particules fines ou aux nanoparticules émises par ces machines.

Qu’est-ce qui vous a amené à travailler sur la prévention du risque chimique dans
la fabrication additive ?
Lucas Martini. 
Il y a trois ans, nous avions une entreprise de développement électronique qui commençait à utiliser l’impression 3D pour du prototypage. Dans notre petit fab lab, nous avions acheté une première machine de fabrication additive, puis deux, trois… Rapidement, nous avons été confrontés aux odeurs de plastique fondu. On s’est posé la question de la nocivité de ces émanations. Dès 2013, des études avaient mis en évidence dans l’impression 3D des émissions de vapeurs et de particules de différentes tailles et de différentes natures, notamment des nanoparticules, en fonction du filament et de sa température d’extrusion. Nous avons collecté les données disponibles, rencontré des industriels qui travaillaient sur des systèmes de filtration, mais nous ne trouvions pas de solution de filtration compacte. L’entreprise Alvéo3D a été créée en 2018 avec l’idée de concevoir notre propre capot pour nous protéger. Il a fallu se former, confirmer nous-mêmes les dégagements de nanoparticules et de composés organiques volatils (COV)… Le CNRS recommande les filtres Hepa (NDLR : à très haute efficacité pour les particules aériennes) pour traiter les nanoparticules et du charbon actif pour la majorité des COV. Nous avons cherché le meilleur compromis pour constituer une protection efficace et concevoir notre boîtier de filtration d’air, que nous avons amélioré.

Quelles solutions avez-vous réussi à développer ?
L. M.
Au départ, nous avons proposé un kit à imprimer pour les utilisateurs d’imprimantes 3D, avec un couple ventilateur/filtre constituant le cœur du système. Le client pouvait imprimer lui-même sa coque. Cela a évolué vers des solutions de capotage. Nous avons un parc de machines d’impression 3D à dépôt de matière fondue. Nous avons créé notre banc de test pour le contrôle des filtres à air et des systèmes de ventilation, afin de ne pas dépendre de laboratoires.

LES BONS RÉFLEXES

L’impression 3D par extrusion de fil thermoplastique présente des risques et notamment des risques chimiques (émissions de particules, de nanoparticules, de COV…), qui doivent être évalués. Pour les prévenir, la substitution des produits les plus dangereux est à privilégier, lorsqu’elle est techniquement possible, en choisissant des filaments émettant moins de COV et de nanoparticules, et en les utilisant aux températures de mise en œuvre préconisées par le fournisseur. Ensuite, la mise en place de mesures de protection collective est nécessaire : disposer si possible l’imprimante 3D dans un local non occupé durant l’impression, aérer les lieux de travail ou prévoir une ventilation adéquate, utiliser un système d’encoffrement et de captage efficace des polluants à la source… En cas de capotage de l’imprimante 3D, la filtration doit être adaptée au piégeage des nanoparticules et à la captation des COV. La formation et l’information des personnels sur les dangers des produits utilisés et les moyens de se protéger sont également indispensables.

À qui s’adressent ces solutions ?
L. M.
 Avec le kit à imprimer, l’objectif était de protéger l’utilisateur qui a sa machine d’impression 3D dans son bureau. Puis les demandes se sont diversifiées. Aujourd’hui, nous souhaitons atteindre directement les fabricants pour qu’ils intègrent de façon native des systèmes de filtration d’air efficaces dans les enceintes d’imprimantes 3D, pour agir à la source. Trop d’entreprises nous contactent pour améliorer des machines qui ont déjà un capot avec un système de filtration d’air inefficace. Notre expertise nous permet de proposer des solutions offrant un bon compromis entre une filtration d’air efficace et la garantie des performances d’impression. Nous devons aussi faire de la pédagogie. Même avec une solution de prévention intégrée, il faut penser aux phases d’impression ou de maintenance qui nécessitent l’ouverture de l’enceinte et peuvent générer des expositions professionnelles. Pour cela, nous essayons de promouvoir les bonnes pratiques. Les changements de filaments, par exemple, doivent se faire de façon rapide. Sur les dispositifs que nous développons, nous intégrons des modes de filtration prévus pour ces phases de travail. 

Grégory Brasseur

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