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Une étude sur les dangers liés aux imprimantes 3D

Alors que les études sur le sujet sont plutôt rares, le journal américain Environmental Science & Technology publiait récemment le travail d’une équipe de scientifiques analysant les émissions de particules fines et de composés organiques volatiles liées aux imprimantes 3D.

L’étude portait sur les taux d’émission liés à 9 matériaux que l’on retrouve communément sur le marché : ABS, PLA, HIPS, Nylon, Laybrick, Laywood, PC, PCTPE et T-glase et qui ont été testés sur cinq imprimantes 3D de type FDM : une FlashForge CreatorPro, une Dremel Idea Builder, une XYZprinting Da Vinci 1.0, une Lulzbot Mini ainsi qu’une MakerBot Replicator 2X. Chaque machine a été installée au sein d’une chambre close dont la qualité de l’air a été analysée tout au long de la procédure.

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Une imprimante 3D installée au sein d’une chambre close pour mesurer la qualité de l’air ambiant

Suite à ces tests, l’analyse a permis de relever des quantités plus ou moins importantes de particules ultrafines, c’est à dire des particules d’une taille inférieur à 100 nanomètres, appelées également nanoparticules, et potentiellement dangereuses pour les personnes atteintes de troubles respiratoires.

Les tests ont montrés que les émissions de particules variaient en fonction de plusieurs critères comme le modèle de l’imprimante, le type de filament, la buse de l’extrudeur, la température du plateau ainsi que le temps d’impression. Le taux d’émission de particules le plus élevé a ainsi été observé lors de l’impression à partir du filament ABS, suivi par le PC, le PCTPE, le T-Glase, le HIPS, le Nylon, le laywood et laybrick et finalement le filament PLA.

L'évolution des émissions de particules lors d'une impression 3D

L’évolution des émissions de particules lors d’une impression 3D

Autres points intéressants, l’étude a montré que le fichier 3D utilisé (à temps constant) n’avait pas d’incidences sur la quantité de particules émises et que les modèles d’imprimantes 3D fermées, comme la MakerBot Replicator 2X, ne permettaient d’abaisser les taux d’émission que de 35% en moyenne (la chambre d’impression n’étant que partiellement fermée).

Parmi les composés organiques rejetés dans l’air, le caprolactam est celui présent dans les proportions les plus importantes. Ce composé, que l’on retrouve lors de l’impression 3D à base de Nylon, de PCTPE, de Laywood ou de Laywbrick, est potentiellement irritant et toxique, mais a été classé comme « probablement non-cancérigène pour l’homme » par l’Organisation Mondiale de la Santé.

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Les principaux composés organiques rejetés dans l’air

Les filaments de type ABS et HIPS ont de leur côté montré un rejet de styrène jusqu’à 20 fois plus important que les taux normalement observés dans l’atmosphère. Le styrène a lui été classé comme cancérigène par l’Agence Internationale de Recherche sur le Cancer. Enfin, le filament PLA présentait lui un dégagement de lactide, un élément qui ne présente actuellement aucun danger connu pour l’homme.

L’étude conclut par quelques recommandations pour les fabricants comme le développement de nouveaux filaments d’impression aux émissions réduites de particules ou l’installation de filtres à air (comme sur l’imprimante 3D UP Box de chez TierTime). Les auteurs rappellent également d’utiliser les imprimantes 3D dans des espaces ventilés.

Pour retrouver l’étude dans son intégralité, c’est par ICI


À propos Alex

Consultant en impression 3D, j’ai co-fondé 3Dnatives en 2013 pour promouvoir cette révolution en marche. J’accompagne les entreprises sur les transformations liées à l’impression 3D et j’interviens lors de conférences dédiées au sujet (TEDx, 3D Printshow, 3D Print Lyon, Essec, HEC). Diplômé de l'Université Paris Dauphine et du King's College London en Mathématiques Appliquées vous pouvez me suivre sur twitter @martelalexandre
  • C’est clair qu’avec des imprimantes 3D toujours moins chères en prix, des particuliers se lancent dans l’aventure et font parfois n’importe quoi dans des chambres de 9m2. L’ABS prend vite à la gorge dans des milieux confinés et il est recommandé de ne pas rester dans l’espace, de caréné et filtrer. C’est d’ailleurs pour ça que nous proposons depuis peu des carters filtrants pour notre best-seller la Zortrax M200. Cette étude est une vrai référence du coup sur le sujet maintenant.