Thèse soutenue

Caractérisation des émissions générées au cours des procédés de fabrication additive métallique
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Auteur / Autrice : Mohamed Nour Azzougagh
Direction : Jérémie Pourchez
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Genie des procédes
Date : Soutenance le 01/03/2022
Etablissement(s) : Lyon
Ecole(s) doctorale(s) : Ed Sis 488
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École nationale supérieure des mines (Saint-Etienne ; 1816-....)
Laboratoire : Centre Ingénierie et Santé
Jury : Président / Présidente : Patrice Coddeville
Examinateurs / Examinatrices : Patrice Coddeville, Alain Garrigou-Torchy, Alain Bernard, Isabelle Polaert, François-Xavier Keller, Elodie Cabrol
Rapporteurs / Rapporteuses : Patrice Coddeville, Alain Garrigou-Torchy

Résumé

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Les procédés de fabrication additive sont de plus en plus présents dans l’industrie. Leur apparition n'est pas nouvelle, puisque le monde scientifique s'y intéresse depuis près de trente ans. L’apparition relativement récente de nouvelles technologies ont permis leur essor au sein du monde industriel. Cet essor suscite de nombreuses interrogations à des problématiques très actuelles, comme celles liées aux performances des procédés, à leur impact énergétique et environnemental ou celle de leur bonne utilisation par les concepteurs, notamment au niveau de la maitrise préventive des risques sanitaires. Ces questions sont particulièrement importantes pour les procédés de fabrication additive métallique qui permettent de réaliser des pièces en alliages métalliques, compte tenu des fortes attentes des secteurs médicaux, aéronautiques et automobiles, ainsi que des risques inhérents la manipulation de ces poudres métalliques (toxicité par inhalation et atmosphère explosif, etc). La présente étude est réalisée dans le cadre d'un travail de thèse financé par l’Institut National de Recherche et de Sécurité (INRS). Elle vise à caractériser les émissions particulaires générées par un procédé de fabrication additive métallique dit "L-PBF" (Laser-Powder Bed Fusion), lors des différentes phases du processus de fabrication (tamisage et chargement de la poudre, fabrication, déballage et nettoyage de la machine, etc.), et par rapport aux différents postes de travail (source de la machine, champ proche et opérateur). Pour mener une bonne caractérisation de l'exposition des aérosols générés dans le local de fabrication, des instruments de métrologie en temps réel et différé ont été couplés. Nous nous sommes intéressés aussi à l’exposition éventuellement possible lors des phases annexes, tel que le nettoyage et la maintenance des locaux de fabrication. Enfin, nous avons mené une étude sur l’impact de la réutilisation de la poudre métallique sur le changement des propriétés physico-chimique, mécaniques et toxicologiques.