Caractérisation des émissions générées lors de la fabrication additive de pièces en polymère par la technique de dépôt de fil fondu

La fabrication additive a connu un développement constant depuis son introduction dans les années 1980, mais elle n'est pas exempte de risques professionnels. Les principaux objectifs de cette étude étaient de caractériser les émissions de particules en suspension et de COV (composés organiques volatils) générées par une fabrication additive 3D utilisant des polymères, et d'évaluer l'efficacité de la ventilation par extraction locale comme mesure de contrôle pour réduire les émissions. Une méthodologie de mesure complète, utilisant des instruments à lecture directe et un prélèvement d'air par tube actif, a été déployée autour et à l'intérieur de la machine. Trois matériaux polymères ont été étudiés : l'ABS (acrylonitrile butadiène styrène), l'ASA (acrylonitrile styrène acrylate) et le PETG (polyéthylène téréphtalate glycol). La même pièce d'essai a été entièrement fabriquée trois fois avec chaque matériau. Pendant la fabrication, les concentrations en nombre de particules et les profils de COV en temps réel, en particulier pour le styrène, ont été mesurés simultanément. Les paramètres de ventilation par extraction de l'imprimante 3D Zortrax M300 ont été enregistrés et analysés afin d'évaluer leur impact sur le confinement des polluants et la prévention de l'exposition des opérateurs. Le nombre de particules mesurées pour les différents matériaux et leur concentration suggèrent une possible exposition de l'opérateur aux particules en suspension dans l'air. Les concentrations totales de COV ont été mesurées pour l'ABS (432,8 µg/m3), l'ASA (124,1 µg/m3) et le PETG (4,7 µg/m3). Une surveillance en temps réel des émissions de styrène a été effectuée pendant les cycles de fabrication pour les trois différents matériaux testés, couplée à un échantillonnage des COV sur des tubes adsorbants. Les résultats pour les différents matériaux et l'impact d'une ventilation locale par aspiration ont été discutés avec une réduction des particules émises entre 95 % et 99 %. Il est donc recommandé de placer les imprimantes 3D sous un système d'extraction.