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Guide : "Les risques et les solutions de l'impression 3D"

Santé, cancer et impression 3D, quelles sont les risques et quels sont les solutions ?

 

Et oui.. on ne nous le dira pas assez souvent : il est important, voir primordial, d’utiliser son imprimante 3D dans une pièce bien ventilée. En effet, des fumées peuvent être émises pendant le processus d’impression en particulier lorsque l'on utilise l’ABS. Ici, ce sont les microparticules de plastique qui sont visées. Inhalées à forte dose, elles peuvent être aussi dangereuses que la cigarette et sur le long terme, provoquer des cancers. Ces fumées sont réputées nocives même si peu d’études ont été faites pour mesurer leur impact sur notre santé.

J'ai dit peu d'études réalisées.. "Peu" ne veut pas dire "pas". De ce fait début 2016, des chercheurs américains et français ont publié une étude qui démontre l'importance des dégagements de particules fines et d'émissions de composés organiques volatiles potentiellement dangereux pour la santé, lors de l'utilisation d'une imprimante 3D. Même si les imprimantes 3D semblent déjà être passées de mode (apparemment, c'est ce qu'on dit!) et être désormais réservées à un public de connaisseurs, certains chercheurs s’inquiètent encore des possibles effets nocifs pour la santé des extrudeurs qui viennent déposer du plastique fondu couche après couche, jusqu’à l’obtention de l’objet final. C’est notamment le cas de chercheurs de l’Institut de Technologies de l’Illinois, de l’Université du Texas, et de l’École des Ingénieurs de la ville de Paris.

5 personnes ont ainsi publié dans le journal "Environmental Science & Technology" une étude qui compare les émissions de nanoparticules et de composés organisés volatils (COV) dans l’air, en utilisant 5 imprimantes 3D différentes, et jusqu’à 9 types de filaments différents.

Les imprimantes testées étaient les FlashForge Creator, Dremel 3D Idea Builder, XYZprinting da Vinci 1.0 (oh. ma préférée.. snif), LulzBot Mini, et Makerbot Replicator 2X. En fonction des capacités de chacune, les chercheurs ont testé des filaments de type ABS ou PLA, en blanc ou en couleur, ainsi que des filaments plus originaux comme du nylon semi-transparent, de l’imitation bois, de l’imitation brique, ou encore de l’imitation de verre.

En mesurant les quantités de nanoparticules et de gaz rejetés durant l'impression, ils se sont rendus compte d'un résultat inquiétant. Deux substances ont majoritairement été retrouvées. Le caprolactame, irritant et toxique par inhalation ou absorption à travers la peau, et le styrène, considéré comme "peut-être cancérogène pour l'homme" par le Centre international de recherche contre le cancer. 

En gros :

  • pour le PLA les particules sont plus fines mais 10 fois moins nombreuses que pour l’ABS.
  • pour les fumées cette étude ne dit rien de leur potentielles dangerosité, mais l’ABS, issue du pétrole peut rejeter des composés chimique nocifs.
  • le PLA, issue de l’amidon végétal, semble ne pas rejeter de composés chimique nocifs.

 

 

COV

 

Les fameux scientifiques conseillent d'utiliser l'imprimante dans un endroit bien aéré, certains recommandent la mise en route d'une hotte lors de l'impression avec ABS. Chez les amateurs, les imprimantes sont souvent utilisées dans des petits bureaux mal aérés. Ils suggèrent également que les fabricants systématisent les parois, qui permettent de limiter la diffusion des particules fines, ou l'installation d'un filtre à particules. Pour eux, des travaux doivent encore être menés pour améliorer la sécurité sanitaire de l'impression 3D.

 

ABS (Acrylonitrile, Butadiène, Styrène)

Pas de bol.. Ce sont trois poisons. La polymérisation qui consiste à les mettre bout à bout n’est jamais complète à 100%. Le filament dégage naturellement au cours du temps des molécules. Le simple fait de le chauffer, même sans le brûler accélère ces émanations. Globalement si on voulais bien faire, il faudrait proscrire beaucoup de plastique.

Car en plus des Acrylonitrile, Butadiène et Styrène, il y a en plus dans les thermoplastiques des plastifiants, des antifongiques et des stabilisant UV. Et dire que l’on ne va pas mettre le nez dessus pour ce protéger pendant l’impression, serait mensonge.. Bah oui, on regarde tous où en est notre impression ! en plus, beaucoup de ces molécules organiques volatiles sont persistantes dans l’environnement … Le PLA c’est (un peu) mieux, mais il est polymérisé avec un catalyseur à l’Etain qui est très très cancérogène ! 

 

Je n'ai pas de parois, mais je veux imprimer et être en bonne santé : je fais quoi ?

Vous n'allez quand même pas croire qu'on allait vous laisser sans solution ?! A vrai dire, nous avons deux solutions à vous proposer. 

  • Les filtres aérosols

Un Aérosol est une suspension dans l’air de particules solides, liquides ou d’un mélange des deux ayant une vitesse de chute négligeable (inférieure à 0,25 m/s) (Définition donnée par l’EN 132). Les filtres anti­aérosols protègent contre des particules solides et aérosols liquides. Dans une ambiance empoussiérée, les filtres anti­aérosols vont progressivement se colmater et opposer une résistance de plus en plus élevée au passage de l’air mais leur pouvoir de filtration n’est pas altéré​.

  • Les filtres à gaz et vapeurs

Lorsqu’il est saturé, le filtre devient inopérant, il laisse alors passer la totalité des polluants. Un filtre anti­gaz doit donc être remplacé périodiquement​et avant qu’il n’ait atteint sa saturation complète (ou son « claquage »).

Dans l’état actuel de la technique, il n’existe pas de dispositif fiable capable de détecter la saturation d’un filtre anti­gaz. Le temps de claquage d’un filtre anti­gaz dépend simultanément de plusieurs paramètres. Il est atteint d’autant plus rapidement quand :

  1. La concentration ambiante en gaz ou vapeur est élevée
  2. Le débit du passage de l’air à filtrer est important (ou un rythme respiratoire élevé) 
  3. La température et le degré d’humidité relative sont élevés

La notice du fabricant doit comporter des indications à respecter pour le remplacement des filtres. Les conditions de stockage du masque avec son filtre sont également déterminantes car un filtre anti­gaz va se saturer par simple diffusion si on le laisse sans précaution au poste de travail.

 

 

Bon. Il faut quand même relativiser.. Ce danger ne serait (apparemment) présent que dans les pièces peu ou pas ventilées. Donc, si vous voulez vous rassurer, il suffit donc d’ouvrir une fenêtre et le tour est joué. Et au fait.. pour l’instant, imprimer en 3D n’a jamais tué personne, alors keep calm ! Et puis.. On vous réserve une petite surprise pour demain ! ;-) 

 

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Author: Chloé
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