SECURITE, SANTE ET ENVIRONNEMENT
DE LA POUDRE DE METAL

Pour le moment, on ne souligne pas suffi­samment les risques liés au travail avec de la fine poudre dans l’AM. Il n’y a pour ainsi dire pas d’avertissement quant aux effets négatifs en cas d’usage prolongé. Personne ne semble comprendre – même pas lors de l’utilisation à domicile d’imprimantes 3D à plastique – qu’une extraction est exigée ici aussi.

Prudence

Il y a pour la poudre des prescriptions internationales strictes comme les normes Reach, ISO et ASTM, outre les fiches de sécurité propres à la poudre et la loi Arbo (NL)/RGPT (BE). Une condition absolue est la gestion soigneuse et sérieuse avant, pendant et après le processus de construction des dangers de la (fine) poussière, de son stockage (sous clé), de la lumière laser concentrée (sous le capot de la machine) et des vapeurs de métal toxiques (aspiration, filtrage). Il n’y a qu’ainsi que les risques pour l’homme (visiteurs compris!), la machine et l’environnement peuvent être maîtrisés.

Contact limité et EPI

Limitez le contact entre les particules de poussière, l’environnement et l’opérateur au strict minimum, comme le mentionnent aussi le manuel d’utilisation de la machine et la procédure de travail. Protégez-vous de l’exposition: voies respiratoires (nez et bouche), contact avec la peau, les yeux et les oreilles. Utilisez des équipements de protection professionnels contre les risques comme l’inhalation, le contact et la contamination de poussière en travaillant exclusivement avec des vêtements, chaussures et gants, casque à surpression et masque qualifiés, surtout en cas de cellule de processus et de réservoirs à poudre ouverts. La fine poussière est potentiellement inflammable et explosive à l’air (ATEX). Evitez donc tout risque d’inflammation (aussi électrostatique) et assurez une sécurité adéquate en matière d’incendie (aussi une formation).

Modules séparés

Des activités secondaires se déroulent de plus en plus de manière autonome dans des modules séparés dans la machine complètement isolée, ce qui a un effet positif sur la sécurité. Sur bon nombre de machines, l’amenée ou l’évacuation rapide et sûre de poudre peut ainsi être assurée en partie ou complètement automatiquement à l’aide de cellules AM fermées étanches au gaz et à la poussière, et de cassettes de réserve. L’enlèvement de produits peut aujourd’hui aussi se faire rapidement et sans poussière via des emmanchements standard et des palettes à changement rapide, tout comme le changement et le nettoyage des filtres lors du changement de métal. Il reste en tout cas essentiel d’aspirer aussi les vapeurs de métal et la poussière suffisamment avec une installation sûre dans l’espace de travail et la 'chambre de construction'. Dans la pratique 'hybride', ces conditions s’avèrent hélas aujourd’hui quasiment irréalisables, ce qui ralentira sûrement l’acceptation.

REUTILISATION

Alors qu’au départ, il n’était question que d’un usage unique (ce qui se traduisait par une hausse de prix énorme, sans parler du gaspillage de matières premières), plusieurs marques ont étudié le potentiel de la réutilisation. On a décidé d’intégrer des systèmes auto­matiques, récoltant pendant le recoating les grains détachés 'débordants'. Avec de la poudre semi-frittée, ils subissent entre-temps un cycle de criblage dans une unité classifiée ATEX. Les fabricants et instances de recherche n’ont constaté en cas de réutilisation multiple – en combinaison avec de la poudre 'fraîche' mélangée – quasiment aucune différence, ce qui peut évidemment aider à réduire le prix par pièce et à favoriser l’utilisation consciente d’éléments plus rares. L’industrie travaille entre-temps déjà avec la troisième génération d’appareils AM avec des options spéciales, toujours plus poussées. Les utilisateurs disposent de toute une série de caractéristiques, pour accroître ainsi le potentiel de systèmes additifs avancés. Les fournisseurs de gaz contribuent aussi au développement de machines AM performantes. Afin de pouvoir minimiser la teneur en oxygène et en humidité pendant le processus, on crée dans la chambre de processus à isolation thermique une atmosphère inerte, en utilisant le vide ou un gaz protecteur très pur (comme l’azote ou l’argon).

FINITION

En raison de la qualité insuffisante (surtout la rugosité), les pièces doivent encore être finies lors de la phase finale, afin d’atteindre les spécifications du client. Pour détacher la structure de soutien, le nettoyage en profondeur et l’amélio­ration des surfaces, l’industrie dispose d’un arsenal de techniques différentes: grenaillage, tonnelage, rectification, électroérosion par fil, polissage, ...

MAITRISE THERMIQUE

Le retrait n’est pas un obstacle insur­montable. Cette propriété est, en effet, plus ou moins prévisible. Les tensions internes résultant du caractère thermophysique du processus sont toutefois bien plus difficiles à contrôler. En vue du résultat final, une maîtrise thermique complète dans la chambre de construction est le saint Graal, devant pouvoir être obtenu grâce au dosage uniforme de la chaleur enfermée avec une source d’énergie ponctuelle dans le volume de construction. Si on peut, à l’aide d’un traitement thermique – parfois déjà intégré dans la machine – (comme le revenu) optimiser encore les propriétés mécaniques des pièces, un gain plus élevé est
à portée de main.