La sécurité au travail dans la fabrication additive

Pour la SST, les dangers potentiels constituent le critère essentiel quand il s’agit d’évaluer le niveau de sécurité. Or, pour la fabrication additive, les catalogues de critères dont on dispose aujourd’hui sont très insuffisants, de sorte qu’on n’a pas encore d’image claire de la situation. Des lignes directrices pertinentes pourraient contribuer à assurer la protection des employés, tout en produisant de manière à la fois sûre et rentable.

Durant ces dernières années, la fabrication additive (ou impression 3D) a gagné en importance pour l’industrie. À première vue, l’idée de fabriquer des éléments par une addition successive de couches de matière semble nouvelle. Or, les procédés additifs sont déjà connus et utilisés depuis le début des années 1950. Depuis lors, le nombre de procédés disponibles a considérablement augmenté, tout comme la diversité des matières mises en œuvre. Tout au long de la chaîne de fabrication additive, les opérations présentent des dangers potentiels différents.

Nocifs ou non nocifs ?

Tous les procédés ont recours à un matériau de départ qui est transformé par assemblage en une pièce, et ce par des méthodes spécifiques au procédé en question. En fonction du matériau et du procédé, cet assemblage peut s’effectuer par collage, par fusion ou par un processus physico-chimique. Pour tous ces procédés, on a recours à des matériaux qui peuvent s’avérer plus ou moins nocifs. Il peut s’agir par exemple de poudre respirable ou explosive, ou bien de substances potentiellement dangereuses pour la santé, libérées lors du processus d’assemblage. D’autres risques potentiels peuvent provenir notamment des faisceaux laser ou des sources de chaleur, comme les buses de fusion ou les fours pour le post-traitement thermique.

La SST doit être aussi prise en compte lors de la manipulation et du traitement ultérieur des pièces imprimées en 3D. Quasiment toute pièce fabriquée de manière additive nécessite, sous une forme ou une autre, un traitement ultérieur. Qu’il s’agisse de la détacher du plateau d’impression, de la débarrasser de restes de matière ou de structures de support, ou de procéder au traitement de la surface : toutes ces opérations nécessitent soit une intervention mécanique, soit l’usage de produits chimiques. Des risques de lésions proviennent de pièces insuffisamment refroidies, de géométries de support aux formes pointues, de poudres en partie respirables ou de vapeurs nocives.

Il existe pour certains procédés des directives du VDI qui indiquent déjà comment identifier les principaux risques potentiels, à l’aide d’un concept de mise en place soigneusement élaboré, et comment assurer la sécurité au travail grâce à des mesures adéquates. Comme le constate Martin Worbis, ingénieur diplômé, contrôleur pour la région de prévention Sud auprès de la BGHM¹, « Précisément pour la fabrication additive, il est important de recourir à des approches modernes pour la définition des mesures de protection. L’élaboration des mesures de protection nécessaires se base sur l’état de la technique, qui est lui-même spécifié dans les lignes directrices et règles pertinentes. Agissant ensemble, les règles relatives à la sécurité dans les entreprises, à la manipulation des matériaux et à la sécurité au travail sont les critères qui permettent d’évaluer les risques à leur juste valeur. »

Une participation souhaitée

Les experts de l’industrie sont appelés à participer à l’élaboration de normes et de directives pertinentes, afin de couvrir les différents aspects relevant de la sécurité au travail et de la normalisation, et aussi de prendre en compte les besoins de l’industrie et des personnes concernées. Le Pr Dr Christian Seidel, de l’université de Munich et Président du Comité ISO TC 261 « Fabrication additive », affirme à ce propos : « La SST est un enjeu important dans la fabrication additive. Dans la pratique, on observe des concepts mis en œuvre qui semblent souvent soit trop, soit trop peu ambitieux. Le grand défi consiste alors à trouver la mesure juste et suffisante. C’est pourquoi un gros travail a déjà été fait dans les comités du VDI, et en partie aussi au sein de l’ISO, afin de fournir aux utilisateurs des technologies des directives compréhensibles et portant spécifiquement sur le procédé, qui leur permettront de traiter le sujet de manière appropriée. Un document quasiment complet est disponible, à savoir la série de directives du VDI 3405, feuillets 6.1 à 6.3. Le fait de prendre à temps les mesures adéquates permet de garantir la protection nécessaire des salariés sans nuire à la capacité d’action ni à la rentabilité. » Corrado Mattiuzzo, qui dirige la section technique et scientifique au sein du Secrétariat de la KAN, souligne l’importance d’une participation : « La normalisation des procédés de fabrication additive suscite déjà un fort intérêt. C’est toutefois la présence de fabricants d’équipements et de composants, de laboratoires d’essais et d’utilisateurs qui domine au sein des comités de normalisation. C’est pourquoi nous lançons un appel pressant aux préventeurs pour qu’ils y participent eux aussi activement, afin que les futures normes répondent aux attentes de la prévention et soient compatibles avec les réglementations nationales en matière de SST. »

Conclusion : La SST dans la fabrication additive est un sujet pour lequel l’industrie et les organismes compétents ont la responsabilité de fournir des lignes directrices et des consignes praticables et appropriées qui permettront de travailler et de pratiquer la recherche en toute sécurité et en réduisant les risques au maximum, sans pour autant freiner le flux de l’innovation. Il s’agit d’un domaine passionnant, qui peut tirer parti de l’expertise et du savoir-faire de la fabrication conventionnelle, mais qui doit néanmoins trouver sa propre voie pour prendre en compte les spécificités de cette technologie.

Georg Schöpf
Journaliste indépendant et rédacteur en chef de la revue spécialisée
« Additive Fertigung » des éditions x-technik