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Sécuriser les procédés de production, le défi de la fabrication additive

Sécuriser les procédés de production, le défi de la fabrication additive

L’essor de l’impression 3D dans l’industrie s’accompagne d’une prise de conscience des risques liés à cette technologie. Ils posent plusieurs défis à la filière : trouver des solutions de sécurité adaptées aux différents procédés, fixer des normes et rester compétitif.

Le 27 novembre dernier, sur le campus d’enseignement supérieur et de formation professionnelle (Cesi) de Nanterre, de nombreux industriels étaient venus s’entasser dans de grands conteneurs blancs posés sur une dalle de béton. La raison ? Cette structure métallique de 150 m2 contient une véritable mini-usine de fabrication additive métal, modulable et transportable sur les lieux de production. Destiné principalement à la formation des futurs ingénieurs du Cesi, le dispositif inauguré ce jour-là est un concentré de technologies imaginé par le campus et AddUp, une coentreprise entre Fives et Michelin spécialisée dans les machines d’impression 3D. Ses atouts : l’utilisation de la fusion sur lit de poudre – l’un des procédés les plus matures – et une conception clés en main qui accorde une place essentielle à la sécurité de l’opérateur. « C’est en examinant de près les risques liés à la fabrication additive par fusion sur lit de poudre, et notamment l’usage des poudres métalliques, que nous avons eu l’idée de concevoir ce dispositif modulaire et autonome, explique David Failly, le directeur du Cesi Ile-de-France – Centre. Le procédé n’est pas anodin. L’utilisation d’une poudre métallique avec une granulométrie comprise entre 3 et 40 microns nécessite non seulement des équipements de protection individuelle (EPI) adaptés pour éviter le contact avec ces substances toxiques, mais peut également créer une atmosphère explosive en cas d’accident. »

En partant du concept d’unité autonome FlexCare d’AddUp, lancé en 2017, le Cesi a apporté des mesures de protection inédites : la zone de production abritant l’imprimante FormUp 350 d’AddUp, fonctionnant selon le procédé de frittage laser direct de poudre, a été placée sous atmosphère contrôlée (température et humidité), avec un gradient de pression inversé comme dans une salle blanche contenant des agents infectieux. Ce dispositif évite la dispersion d’un nuage de poudre métallique dans l’installation en cas d’accident. Les équipements électriques ont été certifiés pour fonctionner en atmosphère explosive selon la norme Atex 22. Et les opérateurs portent un EPI, un scaphandre, pour empêcher tout contact avec les poudres métalliques, substances classées CMR (cancérogène, mutagène, toxique pour la reproduction). La plupart de ces mesures, qui donnent davantage l’impression au visiteur de pénétrer dans un laboratoire pharmaceutique que dans un centre de production de pièces métallurgiques, n’ont pas encore trouvé le chemin des sites industriels. « Nous avons choisi de devancer certaines normes qui pourraient prochainement entrer en vigueur en matière de sécurité dans la fabrication additive », explique David Failly.

L'impression 3D comme dans un laboratoire

Sans aller jusque-là, les grands groupes utilisant l’impression 3D, comme Safran, ou les spécialistes, tels que Volum-e, mettent en œuvre des mesures adaptées. « Chez Safran, l’activité impression 3D métal est liée à des projets de R&D, témoigne Jean-Daniel Penot, le responsable de la fabrication additive au Cesi et ancien ingénieur du CEA. Les équipements sont installés dans un environnement semblable à celui d’un laboratoire avec, par exemple, des sas d’accès pour éviter toute[…]

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