Sécurité avec les produits d'impression 3D SLS de Formlabs : qualité de l'air et analyse des risques liés à la poussière

Les imprimantes 3D SLS et les machines de post-traitement de la série Fuse offrent une véritable puissance industrielle dans un format accessible. Contrairement à de nombreuses autres solutions SLS sur le marché, la série Fuse ne nécessite pas d'infrastructure, de ventilation ou d'alimentation électrique complexes. Sa taille compacte permet aux utilisateurs d'installer l'imprimante Fuse 1+ 30W et les machines de post-traitement dans des environnements de bureau classiques, dans des locaux ne disposant pas d'ascenseurs, et même parfois dans des espaces résidentiels. 

Mais ce n'est pas tout : son prix accessible permet également aux petites entreprises d'adopter en interne la technologie SLS au lieu de faire appel à des sous-traitants, et aux moyennes et grandes entreprises d'étendre leurs parcs d'impression 3D SLS. 

L'une des principales questions posées par les personnes qui débutent dans l'impression 3D SLS ou qui envisagent d'étendre leurs activités SLS concerne la gestion des poudres/ La Fuse 1+ 30W et les machines de post-traitement facilitent l'élimination de la poudre excédentaire des pièces frittées et son recyclage, ainsi que le nettoyage des pièces elles-mêmes. Pour découvrir l'ensemble du flux de travail, regardez notre démonstration de six minutes ci-dessous. 

Afin de fournir des informations supplémentaires sur la santé et la sécurité liées à la manipulation de la poudre SLS, Formlabs a demandé une évaluation de la qualité de l'air à U.S. Compliance ainsi qu'une analyse des risques liés aux combustibles et aux poussières à Stonehouse Process Safety. Les deux études ont été menées dans les installations de recherche et développement (R&D) SLS de Formlabs à Somerville, MA, qui comptent environ 60 imprimantes SLS et 15 machines de post-traitement.

Stonehouse Process Safety (Stonehouse) est un leader de l'industrie dans la prévention des explosions, des incendies et des rejets accidentels de matériaux. Ils fournissent des données d'essai dont la qualité est garantie et des solutions de gestion de la sécurité des processus. 

Les experts de Stonehouse ont effectué des tests en laboratoire sur des échantillons de six poudres Formlabs afin d'évaluer les données d'explosivité associées, notamment Nylon 12 Powder, Nylon 11 Powder, Nylon 11 CF Powder, Nylon 12 GF Powder, TPU 90A Powder et une autre poudre en cours de développement.

Les tests comprenaient :

1. Essai de dépistage (oui/non) pour déterminer si les particules sont explosibles.

2. Mesures de l'énergie et des températures minimales d'inflammation pour déclencher un incendie.

3. Mesure de la concentration minimale de poussières en suspension pour provoquer une explosion (MEC).

Stonehouse a examiné les espaces où des poussières combustibles étaient présentes ou utilisées et a inspecté l'équipement utilisé dans ces espaces pour traiter les poussières combustibles, comme les imprimantes Fuse et l'équipement de post-traitement.

• Les poudres présentent un faible risque d'inflammation par des étincelles et des décharges électrostatiques. L'énergie minimale d'inflammation (EMI) de toutes les poudres est considérée comme élevée, allant de 300 à 1000 mJ. Même de fortes décharges d'étincelles provenant d'équipements non mis à la terre ne devraient pas générer ce type d'énergie.  

• Les nuages de poudre présentent un faible risque d'auto-inflammation lorsqu'ils sont exposés à un environnement chauffé, à des surfaces chaudes et à des étincelles de friction. La température minimale d'inflammation (MITcloud) est supérieure à 400 °C pour tous les échantillons testés, ce qui est considéré comme très élevé. En outre, la température minimale d'inflammation de la couche de poussière sur une plaque chauffante (MITlayer) est supérieure à 350 °C. Cela montre que les poudres ne s'enflamment qu'en cas d'incendie.

• Des nuages de poudre extrêmement denses doivent être générés pour que le nuage soit inflammable. Cela est dû à la valeur relativement élevée de la concentration minimale d'explosivité (CME) par rapport à la plupart des produits biologiques.  

Les poudres SLS sont combustibles. Cependant, l'analyse des risques liés à la poussière de Stonehouse montre que si l'on tient compte de la nature des poudres Formlabs, des dispositifs de sécurité incorporés dans le matériel et de l'entretien régulier des locaux pour éviter l'accumulation de poussière, les risques d'incendie et d'explosion des poudres sont négligeables.

L'équipe R&D de Formlabs effectue chaque semaine un simple nettoyage pour s'assurer que les installations ne sont pas exposées à des risques liés aux poudres. L'opération principale consiste à aspirer toutes les surfaces afin d'éviter l'accumulation de la poussière. L'installation de Formlabs étant considérée comme une « zone non dangereuse », l'équipe utilise un aspirateur à dissipation d'électricité statique conforme aux directives de la NFPA pour le transport des poussières combustibles (ATEX Ex II 3 D dans l'UE). Consultez la page d'assistance de Formlabs pour obtenir toute la documentation sur le produit, notamment sur la préparation de l'espace de travail. 

Pour découvrir d'autres meilleures pratiques d'entretien pour les flottes SLS de toutes tailles, téléchargez le rapport complet SLS DHA, ou contactez notre équipe SLS pour discuter des exigences spécifiques de votre site et de ce dont vous avez besoin pour commencer.