Formlabs Logo

Sécurité de l'impression 3D en résine : questions fréquemment posées

On suppose souvent que les matériaux et méthodes d’impression 3D « plus sûrs » sont également moins performants, mais ce n’est pas le cas : il est possible de fabriquer des matériaux d’impression 3D haute performance sans faire de compromis sur la sécurité. Mais qu’entend-on exactement par sécurité ?

La sécurité est généralement définie comme l’absence de blessures ou de dangers. Lorsqu’on s’intéresse à la sécurité de l’impression 3D, on s’intéresse aux risques : comment les comprendre et comment les réduire afin de maximiser la sécurité. 

Dans le domaine de l’impression 3D résine, de nombreux mythes et idées reçues circulent au sujet des risques et de la sécurité. Dans cet article, nous répondons aux questions fréquemment posées et expliquons certains termes courants relatifs aux résines afin de vous permettre d’aborder l’impression 3D résine avec une meilleure compréhension des risques et des moyens de les réduire.

Sécurité de l'impression 3D en résine : questions fréquemment posées

On suppose souvent que les matériaux et méthodes d’impression 3D « plus sûrs » sont également moins performants, mais ce n’est pas le cas : il est possible de fabriquer des matériaux d’impression 3D haute performance sans faire de compromis sur la sécurité. Mais qu’entend-on exactement par sécurité ?

La sécurité est généralement définie comme l’absence de blessures ou de dangers. Lorsqu’on s’intéresse à la sécurité de l’impression 3D, on s’intéresse aux risques : comment les comprendre et comment les réduire afin de maximiser la sécurité. 

Dans le domaine de l’impression 3D résine, de nombreux mythes et idées reçues circulent au sujet des risques et de la sécurité. Dans cet article, nous répondons aux questions fréquemment posées et expliquons certains termes courants relatifs aux résines afin de vous permettre d’aborder l’impression 3D résine avec une meilleure compréhension des risques et des moyens de les réduire.

FAQ

Principes de base de l'impression 3D résine

En quoi l'impression 3D résine est-elle différente des autres types d'impression 3D ?

La technologie d’impression 3D grand public la plus courante est le dépôt de fil fondu (FDM), qui consiste à faire fondre un filament plastique puis à l’extruder couche par couche pour lui donner la forme souhaitée, un peu comme avec un pistolet à colle de précision. L’impression 3D résine, ou stéréolithographie (SLA), utilise quant à elle une source de lumière pour polymériser sélectivement une résine liquide, couche par couche, afin de lui donner la forme souhaitée. Les résines sont des photopolymères, une vaste catégorie de matériaux qui durcissent sous l’effet de la lumière et sont utilisés bien au-delà de l’impression 3D.

Pourquoi choisir la SLA plutôt que le FDM ?

Les pièces SLA présentent des surfaces plus lisses et des détails plus fins que les pièces imprimées par dépôt de filament. De plus, comme chaque pièce polymérise pour former un réseau polymère continu unique, elle est isotrope et étanche dès sa sortie de l’imprimante. La résine permet également d’obtenir des propriétés de matériaux inaccessibles avec les filaments : élastomères souples, matériaux rigides fortement chargés et véritable transparence optique. Découvrez en détail les différences dans notre comparatif FDM, SLA et SLS : Comparaison des technologies d'impression 3D.

En quoi le flux de travail de l'impression 3D résine est-il différent ?

Lorsqu’une impression SLA est terminée, un excès de résine non polymérisée reste généralement à la surface de la pièce et doit être éliminé par lavage, le plus souvent avec de l’alcool isopropylique (IPA) ou Formlabs Resin Washing Solution. Certaines résines nécessitent également une post-polymérisation à la lumière et à la chaleur. C’est au cours de ces deux étapes supplémentaires que se produit la majeure partie des contacts directs avec la résine non polymérisée, d’où la recommandation de porter des gants pendant toute la procédure.

Comprendre la sécurité des résines

L'impression 3D résine est-elle sûre ?

En respectant les précautions de sécurité recommandées, en portant des EPI et en vous informant sur les bonnes pratiques, vous pouvez réduire les risques et imprimer en 3D avec de la résine en toute sécurité. Certains matériaux et systèmes sont intrinsèquement plus sûrs que d'autres. Les imprimantes 3D résine Formlabs sont conçues en tenant compte à la fois des performances et de la sécurité. 

Existe-t-il des résines sûres ?

La sécurité n’est pas une notion binaire. Toutes les résines sont composées de substances chimiques, et les dangers associés à une résine découlent de ceux des substances chimiques qui la composent. Certains ingrédients présentent nettement moins de risques que d’autres. Il est donc possible de formuler une résine beaucoup plus sûre en les sélectionnant avec soin. La sécurité repose sur la compréhension des risques, puis sur leur réduction, et chacun possède un niveau de tolérance au risque différent. Savoir ce que contient un matériau et comment le manipuler vous permet de vous faire votre propre opinion.

Nous avons tout intérêt à assurer la sécurité de nos clients. Que vous imprimiez dans un laboratoire ou dans votre atelier à domicile, avec des matériaux Formlabs ou ceux d’autres fabricants, vous devez savoir avec quoi vous imprimez et comment le faire en toute sécurité. Les résines Formlabs sont entièrement fabriquées aux États-Unis. Dans tous nos bureaux, nous disposons de fermes d’impression où nos employés travaillent toute la journée avec de la résine, en toute sécurité et dans de bonnes conditions.

Comment savoir ce que contient une résine avant de l’acheter ?

Consultez la fiche de données de sécurité (FDS) avant de commencer à imprimer, et idéalement avant d'acheter. Une FDS est un document fourni par le fabricant qui décrit les dangers associés à un matériau, les précautions à prendre pour le manipuler et les EPI recommandés.

Il existe à cet égard une lacune dans le secteur. Formlabs a analysé des dizaines de résines d’impression 3D disponibles dans le commerce et constaté que, pour une grande partie d’entre elles, aucune FDS n’était disponible ou que la FDS existante présentait des incohérences avec la composition déclarée de la résine. Si vous ne trouvez pas de FDS, ou si celle que vous trouvez semble incomplète, contactez le fabricant et demandez-lui des précisions.

Équipement de protection individuelle, contact avec la peau et sensibilisation

Dois-je porter des gants lorsque je manipule de la résine ?

Oui. Des gants doivent être portés lors de toute manipulation de résine liquide ou de pièces non lavées, quel que soit le matériau. Sous forme liquide, les résines d’impression 3D sont des sensibilisants, ce qui signifie qu’une exposition répétée peut entraîner une allergie au fil du temps. Si de la résine non polymérisée entre en contact avec votre peau, lavez soigneusement la zone avec de l’eau et du savon ordinaire.

Dois-je porter un masque respiratoire lorsque je manipule de la résine liquide ?

Les résines Formlabs ne nécessitent pas le port d’un masque respiratoire. Pour les résines d’autres fabricants, consultez la FDS afin de déterminer les EPI appropriés et contactez le fabricant si vous avez des questions. Certains matériaux nécessitent toutefois une protection respiratoire, notamment ceux contenant de l’ACMO.

Quelle est la différence entre un irritant cutané et un sensibilisant cutané ?

Un irritant provoque une réaction locale au point de contact par une action chimique directe sur la peau : rougeurs, sécheresse, démangeaisons ou sensation de brûlure. La réaction apparaît à l’endroit du contact et disparaît généralement une fois que celui-ci cesse.

Un sensibilisant provoque une réponse immunitaire. La première exposition peut ne provoquer aucune réaction visible, mais elle sensibilise le système immunitaire. Les contacts ultérieurs entraînent alors une réaction de plus en plus forte, qui ne se limite pas nécessairement à la zone ayant été en contact avec le matériau. Le sumac vénéneux en est un exemple bien connu.

Concrètement, l’irritation dépend de la dose et est réversible, tandis que la sensibilisation est cumulative et, une fois installée, durable. Un matériau peut être irritant, sensibilisant, les deux ou aucun des deux. C’est pourquoi une classification comme non irritant ne dispense pas du port de gants.

Qu’est-ce qu’une allergie à la résine et comment se développe-t-elle ?

Ce que l’on appelle couramment une allergie à la résine est en réalité une sensibilisation. Elle peut se développer lorsque des organes tels que la peau et les poumons sont exposés à plusieurs reprises à de la résine non polymérisée et à ses COV. Une fois la sensibilisation installée, la poursuite de l’exposition déclenche une réaction inflammatoire, à la manière d’une allergie saisonnière. La sensibilité varie considérablement d’une personne à l’autre. Certaines personnes développent une sensibilité après des années d’exposition, tandis que beaucoup n’en développent jamais.

Comme la sensibilisation résulte d’une exposition cumulative, réduire au minimum les contacts est le moyen de prévention le plus efficace. Cela implique de porter des EPI appropriés, en particulier des gants, mais aussi de choisir des systèmes conçus pour limiter les contacts. La distribution automatisée par cartouche évite d’avoir à verser la résine à la main, tandis qu’un dispositif de filtration externe comme le VOC Extractor réduit au minimum l’exposition aux substances présentes dans l’air. Des formulations à faible risque, du matériel conçu pour limiter les contacts et le port systématique d’EPI permettent, ensemble, de réduire considérablement l’exposition globale.

Odeurs, COV et aménagement de l’espace de travail

Les odeurs de résine sont-elles toxiques ?

L’odeur d’une résine n’indique pas si elle est toxique ou non. Un composé organique volatil (COV), qu’il ait une odeur ou non, peut être toxique. Cependant, la toxicité ne peut pas être déterminée uniquement par l’odorat. 

Certaines personnes peuvent trouver désagréable l’odeur de l’impression 3D résine, mais cela ne signifie pas nécessairement que cette odeur est toxique. Consultez la fiche de données de sécurité de la résine que vous utilisez afin de déterminer le type de ventilation nécessaire pour l’impression.

La famille des résines Alpha est peu odorante pour une expérience d’impression plus agréable et est certifiée UL GREENGUARD Gold lorsqu’elle est imprimée sur la Form Studio 1 avec le VOC Extractor.

Comment aménager mon espace de travail pour l’impression 3D résine ? 

Consultez le guide sur la sécurité avec les produits SLA de Formlabs pour savoir comment préparer votre espace pour l'impression 3D avec les imprimantes 3D de Formlabs. 

Ai-je besoin d’un espace dédié ou d’une ventilation supplémentaire pour imprimer avec de la résine ?

Cela dépend de l'imprimante et de la résine. 

Les résines Formlabs sont formulées en tenant compte de la sécurité des utilisateurs et ne nécessitent ni enceinte, ni masque respiratoire, ni système d’extraction dédié pour être utilisées en toute sécurité. Les résines Alpha pour la Form Studio 1 ont fait l’objet de tests spécifiques portant sur les émissions de COV et peuvent être utilisées en toute sécurité dans des environnements résidentiels sans mesures supplémentaires de contrôle de l’environnement. Pour les utilisateurs qui souhaitent une protection supplémentaire, le VOC Extractor de Formlabs est disponible pour la Form 4 et la Form Studio 1. Consultez toujours la FDS disponible sur notre site Web avant d’imprimer afin de vérifier les procédures d’utilisation sûres propres à votre résine.

Pour les autres imprimantes et résines, consultez la FDS et les recommandations du fabricant, car certaines combinaisons nécessitent une ventilation dédiée. Certains utilisateurs préfèrent malgré tout disposer d’un espace séparé afin de contenir les éventuelles gouttes de résine ou de solvant ainsi que les vapeurs générées lors du lavage des pièces.

Comment réduire les COV lors de l’impression ? 

De nombreux utilisateurs d’imprimantes 3D résine à bas prix utilisent des tentes de culture pour contenir les COV. Il est également possible d’utiliser des hottes aspirantes et des systèmes de ventilation. 

Formlabs VOC Extractor est un dispositif de filtration externe qui se raccorde à la Form Studio 1 ou à la Form 4 et élimine les COV pendant l’impression. Un ventilateur aspire l’air de l’imprimante à travers le tuyau, puis le fait passer à travers un filtre HEPA composé d’un préfiltre et de charbon actif afin d’éliminer les COV avant de rejeter de l’air propre.

Matériaux et performances

Les résines plus sûres sont-elles moins performantes ou plus lentes à imprimer ?

Cette question repose sur l’idée que des substances chimiques dangereuses seraient nécessaires pour obtenir de bonnes performances, ce qui n’est pas le cas. L’ACMO en est un exemple courant. Il est peu coûteux, peu visqueux, polymérise très rapidement et permet d’obtenir des matériaux rigides, ce qui explique sa présence dans de nombreuses résines d’impression 3D. Mais ce n'est qu'un ingrédient parmi les milliers pouvant entrer dans la formulation des résines, et des résines rapides et économiques peuvent être fabriquées sans lui. Les résines Alpha et les autres résines Formlabs ne contiennent pas d'ACMO.

L’imprimabilité et la vitesse dépendent également étroitement de l’imprimante. Des paramètres d’impression optimisés jouent un rôle majeur dans l’équilibre entre vitesse et fiabilité, indépendamment de la formulation.

Qu'est-ce qui rend les résines Alpha plus sûres que les autres résines grand public ?

La formulation et les tests. Nous avons choisi des ingrédients présentant moins de dangers et dont la sécurité est éprouvée dans des applications connexes, notamment les appareils et restaurations dentaires, et nous avons exclu les ingrédients connus pour leur dangerosité, comme l’ACMO. 

La Form Studio 1 utilisant les résines Alpha et le VOC Extractor de Formlabs est la première imprimante 3D résine à obtenir la certification UL GREENGUARD Gold, une certification indépendante destinée aux appareils d’intérieur qui certifie de faibles émissions de COV.

Nous avons également formulé les résines Alpha à partir de substances chimiques peu odorantes. Elles dégagent donc généralement beaucoup moins d’odeurs que les résines d’autres fabricants d’imprimantes 3D.Les tests concernent également la résine liquide et la pièce finie. Les résines liquides Alpha sont considérées comme non irritantes selon l’OCDE 439, et les pièces imprimées sont évaluées selon les mêmes normes ISO de biocompatibilité que celles utilisées pour les résines Formlabs destinées aux dispositifs médicaux. Lorsqu’elles sont post-traitées conformément aux recommandations, elles répondent aux exigences relatives au contact prolongé avec la peau.

Manipulation, lavage et élimination

Les pièces en résine peuvent-elles être manipulées en toute sécurité après post-polymérisation ?

Les pièces imprimées et post-traitées avec les résines Alpha sont testées pour un contact prolongé avec la peau, ce qui signifie qu’elles peuvent être manipulées en toute sécurité. Cela dépend d’un lavage et d’une post-polymérisation appropriés : les monomères acryliques sont des allergènes de contact à l’état liquide, mais deviennent inertes une fois entièrement polymérisés. Une pièce insuffisamment polymérisée peut donc encore provoquer une réaction. Pour les autres résines, consultez la documentation du fabricant, car les pièces polymérisées ne sont pas automatiquement sûres à manipuler.

Que puis-je utiliser pour laver les pièces à la place de l'alcool isopropylique ?

L'alcool isopropylique est largement utilisé car il est efficace avec la plupart des résines et très peu coûteux, mais il est inflammable et dégage une forte odeur. Formlabs Resin Washing Solution est une alternative peu odorante et non inflammable, aussi efficace que l’alcool isopropylique pour le lavage et offrant une durée d’utilisation plus longue. D'autres solvants sont également disponibles. Il faut toutefois garder à l’esprit que toutes les résines ne se lavent pas aussi bien avec tous les solvants. Il est donc important de choisir le solvant adapté à la résine utilisée pour l’impression.

Comment éliminer la résine non polymérisée ? Puis-je la verser dans l’évier ?

Ne versez jamais de résine dans l’évier. Les règles d’élimination varient selon les régions. Consultez donc la réglementation locale. En général, les quantités infimes, comme les résidus présents dans une bouteille vide ou sur un essuie-tout, peuvent être jetées avec les déchets ménagers. Les quantités plus importantes doivent d’abord être polymérisées jusqu’à l’état solide, puis jetées, ou déposées dans un centre de collecte indiqué par votre municipalité. L’alcool isopropylique excédentaire ou usagé peut être laissé à s’évaporer dans un espace extérieur bien ventilé.