La puissance et les risques potentiels de l’impression 3D

Le 27 novembre 2024

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Par Ignacio Sandoval, ingénieur judiciaire principal, EFI Global

L’impression 3D, également connue sous le nom de fabrication additive, remodèle la façon dont nous construisons le monde qui nous entoure. Les industries du monde entier l’adoptent pour tout créer, des dispositifs médicaux vitaux, des moules de construction et des biens de consommation aux pièces de moteur pour les voitures et les vaisseaux spatiaux.

Une grande innovation s’accompagne de nouveaux défis, et bien que nous puissions nous émerveiller des progrès et des possibilités de l’impression 3D, nous devons également comprendre les risques uniques qu’elle pose. Plongeons dans le monde de l’impression 3D et découvrons ses dangers.

La puissance des imprimantes 3D

Les imprimantes 3D deviennent si répandues que certains amateurs les ont chez eux. Les versions de bureau coûtent entre 200 $ et 10 000 $ et utilisent principalement des plastiques pour créer de petits bibelots et des prototypes pour un usage personnel. Bien qu’impressionnantes, ces machines compactes pâlissent par rapport à ce que les versions industrielles ou commerciales peuvent faire. Les imprimantes commerciales sont beaucoup plus grandes, utilisent une plus large gamme de matériaux et peuvent prendre en charge des projets plus importants, comme la création des composants critiques dans les avions et les automobiles, et la production de composants de construction à grande échelle. Ces machines peuvent coûter plus de six chiffres et nécessitent une expertise significative pour fonctionner en toute sécurité.

Comprendre les risques

Il existe des risques inhérents associés aux imprimantes 3D en fonction de la façon dont elles sont fabriquées et de leur fonctionnement. Leurs températures de fonctionnement élevées, leur poussière explosive et leurs exigences électriques les exposent à des risques d’incendie et d’explosion, entre autres risques.

Températures élevées et risques d’inflammation

Certaines imprimantes 3D fonctionnent à des températures supérieures à 750 degrés Fahrenheit, et à cette chaleur extrême, même un dysfonctionnement mineur peut conduire à une catastrophe. Les éléments chauffants, les lasers et les moteurs , tous essentiels au fonctionnement de l’imprimante , peuvent devenir des sources d’inflammation si quelque chose tourne mal.

Surcharges électriques

Les imprimantes commerciales ont besoin d’une puissance électrique importante. Si la bonne infrastructure n’est pas en place, les circuits peuvent surcharger et déclencher des incendies.

Matières explosives

Certaines méthodes d’impression 3D utilisent des poudres fines, qui peuvent être aussi explosives que les vapeurs d’essence. Sans ventilation et manipulation appropriées, ces poudres présentent un risque grave.

Défaillances mécaniques

Les imprimantes 3D sont complexes, et en cas de défaillance mécanique, elles peuvent arrêter les opérations et être coûteuses à réparer. Les moteurs peuvent brûler à partir de blocages, les systèmes de refroidissement peuvent tomber en panne et surchauffer, et les composants électroniques sensibles peuvent être détruits par des surtensions.

Facteurs externes

Les dégâts d’eau causés par les inondations, les dommages causés par les débris tombés lors de catastrophes naturelles et la contamination par la poussière ou la fumée peuvent tous compromettre ces machines sophistiquées.

Tirer les leçons du passé
En 2016, un jeune passionné a cherché à améliorer les performances de son imprimante 3D en utilisant de la laque pour cheveux pour aider les objets à mieux coller pendant l’impression. Le résultat a été catastrophique. Les émanations de la pulvérisation inflammable se sont enflammées, ce qui a entraîné une explosion qui lui a coûté la vie.

Dans un autre incident, une imprimante de bureau s’est retrouvé à exécuter un travail de 11 heures. Un court-circuit électrique a déclenché un incendie, engloutissant l’imprimante et causant des dommages importants - bien que personne n’ait été blessé.

Les incidents se produisent également à l’aide d’imprimantes 3D commerciales. La NASA a imprimé une chambre de combustion qui pourrait être utilisée dans l’un de ses moteurs de fusée, et elle s’est divisée en deux pendant le tir d’essai. L’imprimante qui a été utilisée pour faire la chambre s’est suspendue à mi-chemin de l’impression, et cette pause a créé un point faible - ou une ligne de témoin - sur la chambre. Cet endroit ne pouvait pas résister aux pressions et aux températures élevées, et la chambre s’est fendue et a éclaté en flammes.

Préparation et réponse

Pour les imprimantes 3D de bureau et commerciales, il est essentiel que les opérateurs suivent les directives d’installation et de maintenance du fabricant de l’imprimante et reçoivent une formation appropriée. Il est tout aussi important de s’assurer que les systèmes électriques peuvent répondre aux exigences des imprimantes 3D et que ces imprimantes sont incluses dans les plans de préparation aux catastrophes.

Lorsqu’un incident se produit, il peut être intimidant. Des professionnels spécialisés peuvent vous aider à relever ces défis efficacement, aussi complexes soient-ils. Les enquêteurs sur les incendies et les ingénieurs légistes peuvent en déterminer l’origine et la cause. Les hygiénistes industriels peuvent évaluer le risque d’exposition à des substances toxiques (particulièrement important lorsqu’il s’agit de poudres ou de vapeurs). Les ingénieurs en structure évaluent les dommages aux installations et guident les efforts de reconstruction sécuritaires. Les consultants en équipement peuvent évaluer les imprimantes endommagées et identifier où elles ont échoué.

La constitution de la bonne équipe garantit des évaluations précises, une portée appropriée des dommages et la poursuite de tout recouvrement potentiel.

Embrasser l’avenir

L’impression 3D révolutionne la façon dont les choses sont faites - à la fois dans les usines du monde entier et par les amateurs à la maison. À mesure que cette technologie se généralise et que ses applications continuent de s’étendre à toutes les industries, nous devons être conscients des risques d’incendie et d’explosion que posent ces imprimantes. Alors que nous embrassons l’avenir de la fabrication, acceptons également de rester prêt en suivant les protocoles de sécurité et en faisant venir les bons experts pour répondre à tout incident.

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Mots clés : dommages, équipement, incendie, propriété, risque, technologie