ISO/ASTM 52938-1:2025
(Main)Additive manufacturing of metals — Environment, health and safety — Part 1: Safety requirements for PBF-LB machines
Additive manufacturing of metals — Environment, health and safety — Part 1: Safety requirements for PBF-LB machines
This document deals with the technical requirements and the means for their verification for additive manufacturing (AM) machines using a bed of metallic powder, pyrophoric feedstock excluded, and a laser herein designated as machine. This document deals with all significant hazards, hazardous situations or hazardous events during all phases of the life of the machine (ISO 12100:2010, 5.4), as listed in Annex A, caused by AM machines using a bed of metallic powder and a laser when used as intended and under conditions of misuse which are reasonably foreseeable by the manufacturer. This document does not deal with hazards which can occur: — during the design and construction phase of the laser beam powder ped fusion (PBF-LB) machine itself; — operating in potentially explosive atmospheres. This document does not apply to technologies other than AM metals PBF-LB. This document is not applicable to machines manufactured before the date of its publication.
Fabrication additive de métaux — Environnement, hygiène et sécurité — Partie 1: Exigences de sécurité pour les machines PBF-LB
Le présent document traite des exigences techniques et des moyens permettant leur vérification pour les machines de fabrication additive (FA) utilisant un lit de poudre métallique, hors matières premières pyrophoriques, et un laser ci-après désigné par le terme «machine». Le présent document traite de tous les phénomènes dangereux, situations dangereuses ou événements dangereux significatifs susceptibles de survenir au cours de toutes les phases du cycle de vie de la machine (ISO 12100:2010, 5.4), énumérés à l'Annexe A, causés par des machines de FA utilisant un lit de poudre métallique et un laser en utilisation normale et quand elles font l'objet d'un mauvais usage raisonnablement prévisible par le fabricant. Le présent document ne traite pas des phénomènes dangereux pouvant se produire: — pendant les phases de conception et de construction de la machine de fusion sur lit de poudre à faisceau laser (PBF-LB) elle-même; — lors de l'exploitation en atmosphères potentiellement explosibles. Le présent document ne s'applique pas aux technologies autres que celles de FA de métaux PBF-LB. Le présent document n'est pas applicable aux machines fabriquées avant la date de sa publication.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO/ASTM 52938-1
First edition
Additive manufacturing of metals —
2025-05
Environment, health and safety —
Part 1:
Safety requirements for PBF-LB
machines
Fabrication additive de métaux — Environnement, hygiène et
sécurité —
Partie 1: Exigences de sécurité pour les machines PBF-LB
Reference number
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ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 3
4 Safety requirements and measures. 3
4.1 General .3
4.2 Protective measures .3
4.2.1 General .3
4.2.2 Safeguards .3
4.2.3 Control devices.4
4.2.4 Control systems .4
4.3 Protection against mechanical hazards.7
4.3.1 Stability .7
4.3.2 Moving parts .7
4.3.3 Protection against slipping, tripping or falling .8
4.4 Protection against electrical hazards .8
4.4.1 General .8
4.4.2 Protection from electrostatic phenomena .8
4.5 Protection against thermal hazards .8
4.6 Vibration reduction measures .9
4.7 Noise reduction measures .9
4.8 Protection against laser radiation hazards .10
4.9 Protection against pneumatic hazards .10
4.10 Protection against hydraulic hazards.10
4.11 Protection against hazards generated by materials and substances .10
4.11.1 Metal powder handling and recovery.10
4.11.2 Particles during part removal from powder bed and post-processing .11
4.11.3 Explosion and fire hazards.11
4.11.4 Hazards generated by inert gases . 13
4.12 Protection against ergonomic hazards . 13
4.13 Hazards generated by overpressure . 13
4.14 Hazards generated by failure of power supply . 13
5 Verification of safety requirements and/or measures . 14
5.1 General .14
5.2 Verification based on noise emission values . 15
6 Information for use .16
6.1 General .16
6.2 Cleaning and maintenance .16
6.3 Handling .17
7 Marking . . 17
Annex A (informative) List of significant hazards . 19
Annex B (normative) Overview of required performance level (PLr) .23
Annex C (normative) Noise test code.24
Bibliography .29
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iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 261, Additive manufacturing, in cooperation
with ASTM Committee F42, Additive Manufacturing Technologies, on the basis of a partnership agreement
between ISO and ASTM International with the aim to create a common set of ISO/ASTM standards on
additive manufacturing, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical
Committee CEN/TC 438, Additive manufacturing, in accordance with the Agreement on technical cooperation
between ISO and CEN (Vienna Agreement).
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
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iv
Introduction
The ISO/ASTM 52938 series provides technical safety requirements for the design and manufacturing of
additive manufacturing (AM) machinery for use in the industry. It concerns designers, manufacturers,
suppliers and importers of the machines specified in the Scope. It also includes a list of informative items
that the manufacturer will need to give to the user.
Environment, health and safety requirements for use of AM machines using metallic feedstocks are
addressed in ISO/ASTM 52931:2023.
This document is a type-C standard as stated in ISO 12100:2010.
The machinery concerned and the extent to which hazards, hazardous situations or hazardous events are
covered are indicated in the Scope of this document.
When requirements of this type-C standard are different from those which are stated in type-A or type-B
standards, the requirements of this type-C standard take precedence over the requirements of the other
standards for machines that have been designed and built according to the requirements of this type-C
standard.
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v
International Standard ISO/ASTM 52938-1:2025(en)
Additive manufacturing of metals — Environment, health and
safety —
Part 1:
Safety requirements for PBF-LB machines
1 Scope
This document deals with the technical requirements and the means for their verification for additive
manufacturing (AM) machines using a bed of metallic powder, pyrophoric feedstock excluded, and a laser
herein designated as machine.
This document deals with all significant hazards, hazardous situations or hazardous events during all phases
of the life of the machine (ISO 12100:2010, 5.4), as listed in Annex A, caused by AM machines using a bed of
metallic powder and a laser when used as intended and under conditions of misuse which are reasonably
foreseeable by the manufacturer.
This document does not deal with hazards which can occur:
— during the design and construction phase of the laser beam powder ped fusion (PBF-LB) machine itself;
— operating in potentially explosive atmospheres.
This document does not apply to technologies other than AM metals PBF-LB.
This document is not applicable to machines manufactured before the date of its publication.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO/ASTM 52900:2021, Additive manufacturing — General principles — Fundamentals and vocabulary
ISO 3744:2010, Acoustics — Determination of sound power levels and sound energy levels of noise sources using
sound pressure — Engineering methods for an essentially free field over a reflecting plane
ISO 3746:2010, Acoustics — Determination of sound power levels and sound energy levels of noise sources using
sound pressure — Survey method using an enveloping measurement surface over a reflecting plane
ISO 4413:2010, Hydraulic fluid power — General rules and safety requirements for systems and their components
ISO 4414:2010, Pneumatic fluid power — General rules and safety requirements for systems and their
components
ISO 4871:1996, Acoustics — Declaration and verification of noise emission values of machinery and equipment
ISO 11201:2010, Acoustics — Noise emitted by machinery and equipment — Determination of emission sound
pressure levels at a work station and at other specified positions in an essentially free field over a reflecting
plane with negligible environmental corrections
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ISO 11202:2010, Acoustics — Noise emitted by machinery and equipment — Determination of emission
sound pressure levels at a work station and at other specified positions applying approximate environmental
corrections
ISO 11553-1:2020, Safety of machinery — Laser processing machines — Part 1: Laser safety requirements
ISO/TR 11688-1:1995, Acoustics — Recommended practice for the design of low-noise machinery and equipment
— Part 1: Planning
ISO 12100:2010, Safety of machinery — General principles for design — Risk assessment and risk reduction
ISO 13849-1:2023, Safety of machinery — Safety-related parts of control systems — Part 1: General principles
for design
ISO 13849-2:2012, Safety of machinery — Safety-related parts of control systems — Part 2: Validation
ISO 13850:2015, Safety of machinery — Emergency stop function — Principles for design
ISO 13855:2024, Safety of machinery — Positioning of safeguards with respect to the approach of the human body
ISO 14118:2017, Safety of machinery — Prevention of unexpected start-up
ISO 14119:2024, Safety of machinery — Interlocking devices associated with guards — Principles for design and
selection
ISO 14120:2015, Safety of machinery — Guards — General requirements for the design and construction of fixed
and movable guards
ISO 14122-1:2016, Safety of machinery — Permanent means of access to machinery — Part 1: Choice of fixed
means and general requirements of access
ISO 20607:2019, Safety of machinery — Instruction handbook — General drafting principles
ISO 80079-36:2016, Explosive atmospheres — Part 36: Non-electrical equipment for explosive atmospheres —
Basic method and requirements
IEC 60079-0:2017, Explosive atmospheres - Part 0: Equipment - General requirements
IEC 60204-1:2016, Safety of machinery — Electrical equipment of machines — Part 1: General requirements
IEC 60529:1989, Degrees of protection provided by enclosures (IP Code)
IEC 60825-1:2014, Safety of laser products — Part 1: Equipment classification and requirements
IEC 60825-4:2022, Safety of laser products — Part 4: Laser guards
IEC 61000-6-2:2016, Generic standards - Immunity standard for industrial environments
IEC 61310-1:2007, Safety of machinery — Indication, marking and actuation — Part 1: Requirements for visual,
acoustic and tactile signals
IEC 61496-1:2020, Safety of machinery — Electro-sensitive protective equipment — Part 1: General requirements
and tests (all parts)
IEC 61496-2:2020, Safety of machinery — Electro-sensitive protective equipment — Part 2: Particular
requirements for equipment using active opto-electronic protective devices (AOPDs)
IEC 61496-3:2018, Safety of machinery — Electro-sensitive protective equipment — Part 3: Particular
requirements for active opto-electronic protective devices responsive to diffuse Reflection (AOPDDR)
IEC 61800-5-2:2016, Adjustable speed electrical power drive systems — Part 5-2: Safety requirements —
Functional
IEC 62477-1:2022, Safety requirements for power electronic converter systems and equipment — Part 1: General
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EN 614-1:2006+A1:2009, Safety of machinery — Ergonomic design principles — Part 1: Terminology and
general principles
EN 894-2:1997+A1:2008, Safety of machinery — Ergonomics requirements for the design of displays and control
actuators — Part 2: Displays
EN 1005-2:2003+A1:2008, Safety of machinery — Human physical performance — Part 2: Manual handling of
machinery and component parts of machinery
EN 1005-3:2002+A1:2008, Safety of machinery — Human physical performance — Part 3: Recommended force
limits for machinery operation
EN 1127-1:2019, Explosive atmospheres - Explosion prevention and protection - Part 1: Basic concepts and
methodology
EN 14034-4:2004+A1:2011, Determination of explosion characteristics of dust clouds — Part 4: Determination
of the limiting oxygen concentration LOC of dust clouds
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 12100, ISO 13849-1, IEC 60825-1
and ISO/ASTM 52900 apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Safety requirements and measures
4.1 General
For a list of significant hazards related to a machine see Annex A.
The machine shall comply with the protective and/or risk reduction requirements of this document. In
addition, equipment and systems shall be designed in accordance with the principles of ISO 12100:2010 for
relevant, but non-significant, hazards which are not covered by this document.
Safety requirements and/or measures shall be verified according to Clause 5.
4.2 Protective measures
4.2.1 General
Machinery shall be designed and safeguarded in accordance with the specific requirements and/or
protective measures listed below.
Safeguards shall be positioned in accordance with ISO 13855:2024.
4.2.2 Safeguards
4.2.2.1 Fixed guards
Fixed guards shall be designed in accordance with ISO 12100:2010, 6.3.3.2.2 and ISO 14120:2015, 5.3. Guards
shall be chosen according with ISO 14120:2015, Clause 6, all further requirements for protective measures
are given in this clause.
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4.2.2.2 Interlocking movable guards
4.2.2.2.1 General
If fitted, movable guards shall be designed in accordance with ISO 14120:2015, 5.3.12, and shall be
interlocked.
4.2.2.2.2 Movable guards with interlocking without guard locking
Guard interlocking without guard locking shall fulfil the principles of ISO 14119:2024, 5.2.
4.2.2.2.3 Movable guards with interlocking with guard locking
Guard interlocking with guard locking shall fulfil the principles of ISO 14119:2024, 5.3.
4.2.2.3 Electro-sensitive protective equipment (ESPE)
If electro-sensitive protective equipment (ESPE) is used in the machine, they shall be in conformity with
ISO 13855:2024. The ESPE shall be designed in accordance with IEC 61496-1:2020, IEC 61496-2:2020 and
IEC 61496-3:2018. Performance level for these ESPE shall be as given in Table B.1.
4.2.3 Control devices
The electrical hand-operated control devices of the machine, e.g. for start, normal stop, and, if fitted, for
programmable end stop, push button, shall be positioned on the front side of the main control panel fixed to
the front of the machine.
4.2.4 Control systems
4.2.4.1 General
For the design and implementation of any safety function, whether realized in electric, pneumatic, hydraulic
or mechanic technology, the appropriate requirements of ISO 13849-1:2023 apply.
Machine safety functions are implemented and assured through safety-related parts of the control system
(SRP/CS) that achieve a required performance level (PL ). This requirement shall be as given in Annex B.
r
Wherever a performance level is mentioned in this document, the requirements for the performance level
(PL) refer to ISO 13849-1:2023.
For SRP/CS as part of a safety component or protective device for which there is an existing related type-B
safety standard, all requirements of that standard apply.
The safety-related embedded software (SRESW) of the SRP/CS shall be in accordance with ISO 13849-1:2023,
7.1 and 7.3.
The safety-related application software (SRASW) of the SRP/CS shall be in accordance with ISO 13849-1:2023,
7.1 and 7.3.
SRP/CS shall be validated according to ISO 13849-1:2023, Clause 10 (see also ISO 13849-2:2012).
The environmental conditions to which SRP/CS are exposed, e.g. dust, fumes and/or gases, shall be taken
into account. The SRP/CS shall fulfil the environmental requirements of IEC 62477-1:2022.
The electromagnetic environment to which SRP/CS are exposed shall be taken into account. The SRP/CS
shall fulfil the requirements of IEC 61000-6-2:2016.
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4.2.4.2 Start and restart
Before start or restart of the machine, all relevant safeguards shall be in place and operational. Start or
restart shall only be possible by actuation of the start control device provided for that purpose. Unintended
actuation shall be prevented.
The SRP/CS for prevention of unexpected start/restart and for interlocking arrangements shall meet the
requirements of ISO 14118:2017. For electrically operated machines, see IEC 60204-1:2016, 7.5 and 9.2.3.2.
4.2.4.3 Stop function
The stop function shall perform according to IEC 60204-1:2016, 9.2.2.
4.2.4.4 Normal stop
The machine shall be fitted with a stop control which, when activated, brings all machine actuators safely
to a stop.
If no emergency stop control is necessary, all normal stop control devices shall protrude and have no shroud.
For normal stop of PDS(SR) (power drive system, safety-related), IEC 61800-5-2:2016, 4.2.3.2 [safe torque
off (STO)] and IEC 61800-5-2:2016, 4.2.3.3 [safe stop 1 (SS1)] apply.
For machine actuators stopped in stop category 0, power shall be cut to these actuators (if fitted) unless STO
according to IEC 61800-5-2:2016 is used.
NOTE In PBF-LB machines, an operational stop control that does not cut off the energy supply to the actuators
is normally not applied. After a simple process stop, no hazards occur as long as no protective device is opened or
removed. Opening or removing a protective device would stop the movement in STO or cut off the energy supply to the
actuators.
4.2.4.5 Emergency stop
Machines with more than one machine actuator or where provision is made for use with more than one
machine actuator (e.g. with a socket for a demountable power feed) shall be fitted with an emergency stop
control. Electrical emergency stop control systems shall comply with the requirements of IEC 60204-1:2016,
9.2.3.4.2 and 10.7.
All emergency stops [machine and connected unit(s)] shall be connected and actuation of any emergency
stop shall have the same result.
If an emergency stop control is required it shall be fitted according to the requirements of ISO 13850:2015.
The control device shall be located on the front side of the main control panel fixed to the front of the
machine.
Additional emergency stop devices shall be fitted, on positions where, according to the intended use of the
machine, a human/machine interaction is expected.
For emergency stop of PDS(SR), IEC 61800-5-2:2016, 4.2.3.2 [safe torque off (STO)] and IEC 61800-5-2:2016,
4.2.2.3 [safe stop 1 (SS1)] apply.
The activation of the emergency stop shall safely stop:
— the laser emission;
— the compressed air supply;
— all movements;
— the gas circulation fan;
— the collection system of dust, powder and fumes;
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— the heat device, if any;
— the smoke filtration, if any;
— the powder handling unit, if any.
The activation of the emergency stop shall not stop the shielding gas supply.
4.2.4.6 Manual reset control
The requirements of ISO 13849-1:2023, 5.2.2.3 apply. The performance level for the manual reset shall be as
given in Table B.1.
4.2.4.7 Time delay
If a time delay device is used to achieve a safe condition, the time delay shall at least be set to the maximum
run-down times of the dangerous conditions. Either the time delay shall be fixed or the adjustment device
shall be sealed.
4.2.4.8 Mode selection
If it is necessary to operate the machine with reduced safety measures, e.g. for development or maintenance,
the machine shall be fitted with a mode selector and shall comply with ISO 12100:2010, 6.2.11.9
Mode selection shall be in accordance with the following requirements (see also ISO 12100:2010, 6.2.11.10):
a) the selected mode shall override all other control or operating modes, except emergency stop;
b) the mode selector shall be lockable in any position, e.g. by a key-operated switch or by a password;
c) changing the mode shall not initiate any movement in the machine;
d) changing the mode shall not activate the laser;
e) when changing modes, the machine shall be brought to a normal stop except when changing from a
mode with lower safety measures (e.g. setting) into a mode with higher safety measures.
4.2.4.9 Tele-service or remote control
For machines equipped with tele-service facility, the following requirements apply.
a) the manufacturer shall define guidelines for the remote access, e.g. user profile, rights, time limits for access;
b) the activities capable of being carried out by remote access shall be defined;
c) an authenticated and trustworthy connection, e.g. VPN (virtual private network), shall be in place
between the remote tele-service operator and the machine;
d) the tele-service functions provided for diagnosis, software update and/or tele-control shall be enabled
from the machine side;
e) the service operator at the remote site shall only be able to update software when the machine is on and
in a state where no hazards can occur, e.g. normal stop condition;
f) indication that the tele-service mode is activated shall be provided at the machine (no PL required) e.g.
by a message on the screen;
g) any single machine shall be readily and clearly identifiable by the tele-service remote operator;
h) the emergency stop control function and all safety functions at the machine shall take precedence over
any command issued by the remote tele-service operator;
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i) any tele-service operation shall not activate control power-on, and shall neither suspend nor reset any
safeguard or safety function;
j) where safety-related software and parameters have been modified by the manufacturer, a functional
test shall be required. The manufacturer/integrator shall provide the user/operator with detailed
instructions for the functional test (see Clause 6.1 f);
k) before software update, the service operator at the remote site shall ask the operator at the machine to
check that the machine is on and in a state where no hazards can occur, e.g. normal stop condition;
l) the activation of the tele-control shall be limited to authorised personnel only, e.g. through different
user profiles or passwords;
m) the tele-control shall be confirmed by the machine operator at the machine. A warning shall appear on
the control panel stating that:
— the operator shall check that all safeguards are in place and functional, that the machine is in
automatic mode;
— during the operation, provisions are taken to prevent any non-required physical intervention on the
machine, either by the presence of the operator or by setting up a temporary physical security zone
around the machine.
n) after the tele-service operations are accomplished, a message shall appear on the control panel stating
that the machine is ready to work.
Furthermore, ISO 12100:2010, 6.2.11.7.3 and 5.5.3.6 shall apply. In addition ISO/TR 22100-4:2018, Table 3
gives guidance.
4.3 Protection against mechanical hazards
4.3.1 Stability
If the stability of the machinery cannot be guaranteed for all reasonable foreseeable operations, the machine
shall be equipped with mounting features such as holes in the machine frame so it shall be possible to fix it
to a suitable stable structure, e.g. floor.
The machine shall comply with ISO 12100:2010, 6.2.6, 6.3.2.6 and 6.3.5.5
4.3.2 Moving parts
4.3.2.1 Preventing access to moving parts
4.3.2.1.1 General
Access to hazardous moving parts shall be prevented by guards and/or ESPE according to 4.2.2.
4.3.2.1.2 Operation with safely limited speed
If access to an area with moving parts is possible the axis speed shall not exceed 2 m/min and shall be
monitored.
The axis movement shall be controlled through:
— (hand-operated) hold-to-run control; or
— (hand-operated) enabling device, together with a start button; or
— electronic handwheel.
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For movements with axis speed >2 m/min and ≤15 m/min and the guards open, protective measures shall
prevent the operator or other persons from accessing the internal work area of the equipment with their
hands or arms:
— hold-to-run control device in conjunction with an enabling device; or
— electronic handwheel, together with an enabling device; or
— means to prevent reaching the hazard zone (e.g. light curtain, laser scanner, two-hand control device).
— Control equipment and operator stations shall be located so that the operator can observe the work area
or hazardous area.
— For speed monitoring of PDS(SR) (power drive system, safety-related), IEC 61800-5-2:2016 [safely-
limited speed (SLS)] applies.
4.3.2.2 Guarding of shearing and/or crushing zones
Access to shearing and/or crushing zones caused by power-driven moving machine parts shall be prevented,
e.g. by guards or protective devices according to 4.2.2.
4.3.2.3 Protection against drawing/trapping and entanglement
Access to pinch points at power-driven moving elements (e.g. rollers, gears, belts) shall be prevented, e.g. by
guards or protective devices according to 4.2.2.
4.3.3 Protection against slipping, tripping or falling
Permanent means of access to the machine shall comply with ISO 14122-1:2016.
Permanent means of access shall be fitted if necessary to perform the cleaning and the maintenance of the
machine.
4.4 Protection against electrical hazards
4.4.1 General
The electrical equipment of the machine shall comply with IEC 60204-1:2016.
The electrical enclosures shall be dust tight. The protection level of electrical enclosures shall be at least IP
54 according to IEC 60529:1989.
NOTE NEMA 250:2003 requires the protection level of electrical enclosures to be at least 3S or 12.
Access to the electrical enclosures shall be restricted by technical means (e.g. key, special tool) so that it can
be granted to qualified personnel only.
4.4.2 Protection from electrostatic phenomena
The machine's discharging system to prevent or limit the build-up of potentially dangerous electrostatic
charges shall comply with IEC 60204-1:2016, Clause 8.
NOTE Additional guidance can be found in IEC/TS 60079-32-1:2013+A1:2017.
4.5 Protection against thermal hazards
The manufacturer shall design the machine to prevent accidental contact with areas of extreme
temperatures. Acceptable temperatures are described in ISO 13732-1:2006 and ISO 13732-3:2005 for hot
and cold surfaces respectively.
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If, for process engineering or other reasons, it is not possible to secure areas with extreme temperatures
by design or technical protective measures, then these areas shall be marked with suitable labelling and
warnings.
If an additional heating device is used, this shall be switched off when access to the heated parts is possible.
In addition, the existence of such hazards shall be emphasized in the instruction for use (see Clause 6).
Machine areas where extreme temperatures can occur shall be designed to withstand these temperatures
without causing damage to the machine that can result in hazardous situations.
4.6 Vibration reduction measures
If the machine or unit(s) operate with vibration (e.g. to avoid accumulation of powder) measures shall
be installed to ensure the operator is not in continuous contact with vibrating parts (e.g. vibration filter
between the powder unit and the machine).
Additional protective measures against vibration include also resilient mounting.
4.7 Noise reduction measures
A list of the main sources of noise on PBF-LB machines is given in Table A.1. Noise reduction of PBF-LB
machines shall be an integral part of the design process. Technical measures to control noise at source found
in ISO/TR 11688-1:1995 shall be used.
Noise can be reduced or eliminated at source using measures that include the following:
a) choice of low-noise machine components;
b) fitting drive mechanisms with acoustic attenuation materials;
c) designing mechanisms so that they do not hit against each other;
d) reduction of vibrations through the static and dynamic balancing of rotating parts;
e) reduction of vibrations within the machine by reducing both the mass of the moving parts and their
acceleration;
f) choice and design of energy transfer components to eliminate bouncing;
g) choice and design of low-noise transmission components, e.g. gears, pulleys, belts, bearings, clutch;
h) design of the machine structure to take into account vibration damping and by avoidance of structural
resonance;
i) choice and design of mufflers / silencers and location of exhausts remote from operating positions;
j) choice and design of prime mover mounts;
k) choice and design of cooling fans with optimum clearance and possible inclusion of overspeed limiters;
l) sound deadening and vibration damping of hydraulic circuits, pump and prime mover;
m) choice and design of low rotational speed components;
n) encapsulation of machine parts.
The machine manufacturer shall provide information on the locations where the noise emission can exceed
80dB(A) during maintenance work (e.g. maintenance doors open, protective covers off, process fans,
cooling fans).
Generators of noise exceeding 80 dB(A) at maintenance locations shall be fitted with a warning sign
indicating that individual hearing protectors shall be worn.
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The criterion for assessing the efficiency of these measures is the actual noise emission values from the
machine in relation to other machines of the same family and not the nature of the reduction measures
themselves.
If it is not possible to achieve the noise reduction at the source by design methods, the machine shall be
equipped with devices such as noise enclosures, screens fitted to the machinery, silencers etc. as described
in ISO 11546-1, ISO 11546-2, ISO 11691, ISO 11820, ISO 11821.
NOTE ISO/TR 11688-2 provides useful information on noise generation mechanisms.
4.8 Protection against laser radiation hazards
The manufacturer shall comply with the following requirements taking into account that most machines are
fitted with a class 4 laser in accordance with IEC 60825-1:2014, C.2.8.
The laser unit shall comply with the requirement of ISO 11553-1:2020.
If fitted, the build chamber viewing windows shall be designed according to IEC 60825-4:2022.
The laser emission shall stop in the following cases:
— activation of the emergency stop;
— activation of the normal stop;
— unlocking of guard locking on a movable guard that is part of the laser protection system;
— if the oxygen content is higher than the relevant threshold (see 4.11.4).
— if a critical failure occurs in the components for handling the laser beam (e.g. scanner optic, fibre break).
4.9 Protection against pneumatic hazards
If fitted, the pneumatic devices and the pneumatic system shall comply with ISO 4414:2010.
Pneumatic actuators inside the PBF-LB build chamber shall be actuated by an inert gas, the same as the
shielding gas.
In order to minimise the risk of stored residual energy in the event of a fault, the cylinders shall be equipped
with three-way valves.
4.10 Protection against hydraulic hazards
If fitted, the hydraulic devices and the hydraulic system shall comply with ISO 4413:2010.
4.11 Protection against hazards generated by materials and substances
4.11.1 Metal powder handling and recovery
4.11.1.1 Powder feedstock handling
Metal powder feedstock hazards, including toxicity, reactivity, and combustibility, are made more severe
when the powder particles are airborne, especially in the form of dust clouds. Therefore, the design and
fabrication of feedstock handling and transfer equipment shall allow for closed container handling and
transfer to minimize the generation of airborne powder. If containers have to be opened during feedstock
loading, dust control and collection provisions shall be provided.
4.11.1.2 Byproduct particles generated during PBF processing
A variety of byproduct particles are generated during PBF processing.
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These include metal vapor condensate, spatter, and ejected powder. Vapor condensates are much smaller
than the feedstock powders, typically they have diameters in the range 10 nm to 150 nm and pose hazards
because of the absence of a passivating oxide layer. On the other hand, spatter particles are usually much
larger than feedstock particles.
These byproduct particles shall be captured in connected fume extraction filters. The fume extraction
process entails transport of particle laden shielding gas and recycling of the clean shielding gas. The
extraction filter particle capture size range and the required gas flow rate shall be specified and the PBF
equipment shall include gas flow provisions at these flow rates to and from the filters.
4.11.1.3 Replacement of filter media
Since the metal condensate and other particles on the filters are often pyrophoric, filter replacement is an
inherently hazardous operation. Provisions shall be provided for proper filter replacement methods and
materials to avoid spontaneous ignition of particles upon exposure to air.
4.11.1.4 Powder recycling
Recycled powder from PBF operations can be more hazardous than the virgin feedstock powder because
of the possibility of removal/reduction of the passivating oxide layer and changes in particle size and
morphology.
4.11.2 Particles during part removal from powder bed and post-processing
PBF manufactured parts inevitably have some deposits of feedstock powder and byproduct particles. Similar
deposits commonly form during the part handling and in the build chamber.
Parts post-processing operations and equipment can also generate or disperse hazardous particles. When
such parts post-processing is part of the machine, effective dust control provisions shall be provided for
these operations and equipment.
4.11.3 Explosion and fire hazards
4.11.3.1 General
A fire hazard can occur if the three following conditions are simultaneously met:
— presence of combustible material, e.g., metal powder or pyrophoric soot;
— presence of an oxidizing agent, typically oxygen from the air;
— presence of an ignition source if the material is not pyrophoric.
NOTE 1 The minimum explosible concentration is defined in ASTM 1515-14 and the lower explosion limit is defined
in EN 14034-3:2006+A1:2011.
An explosion hazard can occur if, in addition, the two following conditions are met:
— the suspended powder/dust concentration is greater than or equal to the minimum explosible
concentration or the lower explosion limit;
— a containment environment is present (e.g. the building chamber, filter housing).
NOTE 2 In the absence of containment, the overpressure effect is less but the heat flow is always present (e.g.
phenomenon such as fireball).
Ignition hazard
...
Norme
internationale
ISO/ASTM 52938-1
Première édition
Fabrication additive de métaux —
2025-05
Environnement, hygiène et
sécurité —
Partie 1:
Exigences de sécurité pour les
machines PBF-LB
Additive manufacturing of metals — Environment, health and
safety —
Part 1: Safety requirements for PBF-LB machines
Numéro de référence
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
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soit d’un organisme membre de l’ISO dans le pays du demandeur. Aux États-Unis, les demandes doivent être adressées à ASTM
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Publié en Suisse
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ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 3
4 Exigences et/ou mesures de sécurité. 3
4.1 Généralités .3
4.2 Mesures de protection .4
4.2.1 Généralités .4
4.2.2 Moyens de protection .4
4.2.3 Dispositifs de commande .4
4.2.4 Systèmes de commande .4
4.3 Mesures de protection contre les risques mécaniques .8
4.3.1 Stabilité .8
4.3.2 Pièces en mouvement .8
4.3.3 Protection contre la glissade, le trébuchement et la chute .9
4.4 Protection contre les phénomènes dangereux électriques .9
4.4.1 Généralités .9
4.4.2 Protection contre les phénomènes électrostatiques .9
4.5 Mesures de protection contre les risques thermiques .9
4.6 Mesures de réduction des vibrations .9
4.7 Mesures de réduction du bruit .10
4.8 Protection contre les phénomènes dangereux liés aux rayonnements laser .10
4.9 Protection contre les phénomènes dangereux pneumatiques .11
4.10 Protection contre les phénomènes dangereux hydrauliques .11
4.11 Protection contre les phénomènes dangereux engendrés par des matériaux et des
substances .11
4.11.1 Manutention et récupération des poudres métalliques .11
4.11.2 Particules pendant le retrait de la pièce du lit de poudre et post-traitement . 12
4.11.3 Risques d'explosion et d'incendie . 12
4.11.4 Phénomènes dangereux engendrés par les gaz inertes .14
4.12 Protection contre les phénomènes dangereux engendrés par le non-respect des
principes ergonomiques .14
4.13 Phénomènes dangereux engendrés par les surpressions . 15
4.14 Phénomènes dangereux engendrés par une défaillance de l'alimentation en énergie . 15
5 Vérification des exigences et/ou mesures de sécurité .15
5.1 Généralités . 15
5.2 Vérification basée sur les valeurs d'émission sonore .17
6 Informations pour l'utilisation . 17
6.1 Généralités .17
6.2 Nettoyage et maintenance .18
6.3 Manutention .18
7 Marquage .18
Annexe A (informative) Liste des phénomènes dangereux significatifs.20
Annexe B (normative) Vue d'ensemble du niveau de performance requis (PLr) .25
Annexe C (normative) Code d'essai acoustique.27
Bibliographie .33
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iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de
l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 261, Fabrication additive, en coopération
avec le comité ASTM F 42, Technologies de fabrication additive, dans le cadre d’un accord de partenariat
entre l’ISO et ASTM International dans le but de créer un ensemble commun de normes ISO/ASTM sur la
Fabrication additive, et en collaboration avec le Comité Européen de Normalisation (CEN), Comité technique
CEN/TC 438, Fabrication additive, conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN
(Accord de Vienne).
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
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iv
Introduction
La série de normes ISO/ASTM 52938 fournit des exigences techniques de sécurité pour la conception et la
fabrication de machines de fabrication additive (FA) destinées à être utilisées dans l'industrie. Elle concerne
les concepteurs, les fabricants, les fournisseurs et les importateurs des machines spécifiées dans le domaine
d'application. Elle comprend également une liste de points informatifs que le fabricant aura à fournir à
l'utilisateur.
Les exigences en matière d'environnement, d'hygiène et de sécurité pour l'utilisation de machines de FA
utilisant des matières premières métalliques sont abordées dans l'ISO/ASTM 52931:2023.
Le présent document est une norme de type C comme stipulé dans l'ISO 12100:2010.
Les machines concernées et l'étendue des phénomènes, situations et événements dangereux couverts sont
indiqués dans le domaine d'application du présent document.
Lorsque des exigences de la présente norme de type C sont différentes de celles énoncées dans les normes
de type A ou les normes de type B, les exigences de la présente norme de type C ont priorité sur celles des
autres normes pour les machines ayant été conçues et fabriquées conformément aux exigences de la présente
norme de type C.
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v
Norme internationale ISO/ASTM 52938-1:2025(fr)
Fabrication additive de métaux — Environnement, hygiène et
sécurité —
Partie 1:
Exigences de sécurité pour les machines PBF-LB
1 Domaine d'application
Le présent document traite des exigences techniques et des moyens permettant leur vérification pour
les machines de fabrication additive (FA) utilisant un lit de poudre métallique, hors matières premières
pyrophoriques, et un laser ci-après désigné par le terme «machine».
Le présent document traite de tous les phénomènes dangereux, situations dangereuses ou événements
dangereux significatifs susceptibles de survenir au cours de toutes les phases du cycle de vie de la machine
(ISO 12100:2010, 5.4), énumérés à l'Annexe A, causés par des machines de FA utilisant un lit de poudre
métallique et un laser en utilisation normale et quand elles font l'objet d'un mauvais usage raisonnablement
prévisible par le fabricant.
Le présent document ne traite pas des phénomènes dangereux pouvant se produire:
— pendant les phases de conception et de construction de la machine de fusion sur lit de poudre à faisceau
laser (PBF-LB) elle-même;
— lors de l'exploitation en atmosphères potentiellement explosibles.
Le présent document ne s'applique pas aux technologies autres que celles de FA de métaux PBF-LB.
Le présent document n'est pas applicable aux machines fabriquées avant la date de sa publication.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu'ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO/ASTM 52900:2021, Fabrication additive — Principes généraux — Fondamentaux et vocabulaire
ISO 3744:2010, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique et des niveaux d'énergie
acoustique émis par les sources de bruit à partir de la pression acoustique — Méthodes d'expertise pour des
conditions approchant celles du champ libre sur plan réfléchissant
ISO 3746:2010, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique et des niveaux d'énergie
acoustique émis par les sources de bruit à partir de la pression acoustique — Méthode de contrôle employant
une surface de mesure enveloppante au-dessus d'un plan réfléchissant
ISO 4413:2010, Transmissions hydrauliques — Règles générales et exigences de sécurité relatives aux systèmes
et leurs composants
ISO 4414:2010, Transmissions pneumatiques — Règles générales et exigences de sécurité pour les systèmes et
leurs composants
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ISO 4871:1996, Acoustique — Déclaration et vérification des valeurs d'émission sonore des machines et
équipements
ISO 11201:2010, Acoustique — Bruit émis par les machines et équipements — Détermination des niveaux
de pression acoustique d'émission au poste de travail et en d'autres positions spécifiées dans des conditions
approchant celles du champ libre sur plan réfléchissant avec des corrections d'environnement négligeables
ISO 11202:2010, Acoustique — Bruit émis par les machines et équipements — Détermination des niveaux
de pression acoustique d'émission au poste de travail et en d'autres positions spécifiées en appliquant des
corrections d'environnement approximatives
ISO 11553-1:2020, Sécurité des machines — Machines à laser — Partie 1: Exigences de sécurité laser
ISO/TR 11688-1:1995, Acoustique — Pratique recommandée pour la conception de machines et d'équipements
à bruit réduit — Partie 1: Planification
ISO 12100:2010, Sécurité des machines — Principes généraux de conception — Appréciation du risque et
réduction du risque
ISO 13849-1:2023, Sécurité des machines — Parties des systèmes de commande relatives à la sécurité — Partie
1: Principes généraux de conception
ISO 13849-2:2012, Sécurité des machines — Parties des systèmes de commande relatives à la sécurité — Partie
2: Validation
ISO 13850:2015, Sécurité des machines — Fonction d'arrêt d'urgence — Principes de conception
ISO 13855:2024, Sécurité des machines — Positionnement des moyens de protection par rapport à l’approche du
corps humain
ISO 14118:2017, Sécurité des machines — Prévention de la mise en marche intempestive
ISO 14119:2013, Sécurité des machines — Dispositifs de verrouillage associés à des protecteurs — Principes de
conception et de choix
ISO 14120:2015, Sécurité des machines — Protecteurs — Prescriptions générales pour la conception et la
construction des protecteurs fixes et mobiles
ISO 14122-1:2016, Sécurité des machines — Moyens d'accès permanents aux machines — Partie 1: Choix d'un
moyen d'accès et des exigences générales d'accès
ISO 20607:2019, Sécurité des machines — Notice d'instructions — Principes rédactionnels généraux
ISO 80079-36:2016, Atmosphères explosives — Partie 36: Appareils non électriques destinés à être utilisés en
atmosphères explosives — Méthodologie et exigences
IEC 60079-0:2017, Atmosphères explosives — Partie 0: Matériel — Exigences générales
IEC 60204-1:2016, Sécurité des machines — Équipement électrique des machines — Partie 1: Exigences
générales
IEC 60529:1989, Degrés de protection procurés par les enveloppes (code IP)
IEC 60825-1:2014, Sécurité des appareils à laser — Partie 1: Classification des matériels et exigences
IEC 60825-4:2022, Sécurité des appareils à laser — Partie 4: Protecteurs pour lasers
IEC 61000-6-2:2016, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 6-2: Normes génériques — Norme
d’immunité pour les environnements industriels
IEC 61310-1:2007, Sécurité des machines — Indication, marquage et manœuvre — Partie 1: Exigences pour les
signaux visuels, acoustiques et tactiles
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IEC 61496-1:2020, Sécurité des machines — Équipements de protection électro-sensibles — Partie 1: Exigences
générales et essais (toutes les parties)
IEC 61496-2:2020, Sécurité des machines — Équipements de protection électro-sensibles — Partie 2: Exigences
particulières à un équipement utilisant des appareils protecteurs optoélectroniques actifs (AOPD)
IEC 61496-3:2018, Sécurité des machines — Équipements de protection électro-sensibles — Partie 3: Exigences
particulières pour les équipements utilisant des dispositifs protecteurs optoélectroniques actifs sensibles aux
réflexions diffuses (AOPDDR)
IEC 61800-5-2:2016, Entraînements électriques de puissance à vitesse variable — Partie 5-2: Exigences de
sécurité — Fonctionnement
IEC 62477-1:2022, Exigences de sécurité applicables aux systèmes et matériels électroniques de conversion de
puissance — Partie 1: Généralités
EN 614-1:2006+A1:2009, Sécurité des machines — Principes ergonomiques de conception — Partie 1:
Terminologie et principes généraux
EN 894-2:1997+A1:2008, Sécurité des machines — Spécifications ergonomiques pour la conception des
dispositifs de signalisation et des organes de service — Partie 2: Dispositifs de signalisation
EN 1005-2:2003+A1:2008, Sécurité des machines — Performance physique humaine — Partie 2: Manutention
manuelle de machines et d’éléments de machines
EN 1005-3:2002+A1:2008, Sécurité des machines — Performance physique humaine — Partie 3: Limites des
forces recommandées pour l’utilisation de machines
EN 1127-1:2019, Atmosphères explosives — Prévention de l’explosion et protection contre l’explosion — Partie
1: Notions fondamentales et méthodologie
EN 14034-4:2004+A1:2011, Détermination des caractéristiques d’explosion des nuages de poussière — Partie 4:
Détermination de la concentration limite en oxygène CLO des nuages de poussière
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans les ISO 12100, ISO 13849-1,
IEC 60825-1, ISO/ASTM 52900 ainsi que les suivants s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
4 Exigences et/ou mesures de sécurité
4.1 Généralités
Pour une liste des phénomènes dangereux significatifs liés aux machines, voir l'Annexe A.
La machine doit être conforme aux exigences de protection et/ou de réduction du risque du présent
document. De plus, les équipements et systèmes doivent être conçus conformément aux principes de
l'ISO 12100:2010 pour les phénomènes dangereux pertinents mais non significatifs qui ne sont pas couverts
par le présent document.
Les exigences et/ou mesures de sécurité doivent être vérifiées conformément à l'Article 5.
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4.2 Mesures de protection
4.2.1 Généralités
Les machines doivent être conçues et protégées conformément aux exigences et/ou mesures de protection
spécifiques énumérées ci-dessous.
Les moyens de protection doivent être positionnés conformément à l'ISO 13855:—.
4.2.2 Moyens de protection
4.2.2.1 Protecteurs fixes
Les protecteurs fixes doivent être conçus conformément à l'ISO 12100:2010, 6.3.3.2.2 et à l'ISO 14120:2015,
5.3. Les protecteurs doivent être choisis conformément à l'ISO 14120:2015, Article 6, toutes les exigences
supplémentaires en matière de mesures de protection sont données dans le présent Article.
4.2.2.2 Protecteurs mobiles avec dispositif de verrouillage
4.2.2.2.1 Généralités
Si les machines en sont équipées, les protecteurs mobiles doivent être conçus conformément à
l'ISO 14120:2015, 5.3.12, et doivent être verrouillés.
4.2.2.2.2 Protecteurs mobiles avec dispositif de verrouillage sans blocage du protecteur
Le verrouillage du protecteur sans blocage du protecteur doit satisfaire aux principes de l'ISO 14119:2024, 5.2.
4.2.2.2.3 Protecteurs mobiles verrouillés avec dispositif de verrouillage avec blocage du protecteur
Le verrouillage du protecteur avec blocage du protecteur doit satisfaire aux principes de l'ISO 14119:2024, 5.3.
4.2.2.3 Équipement de protection électrosensible (ESPE)
Si un équipement de protection électrosensible (ESPE) est utilisé dans la machine, ce dernier doit être
conforme à l'ISO 13855:2024. L'ESPE doit être conçu conformément à l'IEC 61496-1:2020, l'IEC 61496-2:2020
et l'IEC 61496-3:2018. Le niveau de performance de ces ESPE doit correspondre à celui donné dans le
Tableau B.1.
4.2.3 Dispositifs de commande
Les dispositifs de commande manuelle électrique de la machine, par exemple pour le démarrage, l'arrêt
normal et, le cas échéant, pour l'arrêt final programmable, le bouton-poussoir, doivent être placés sur la face
avant du pupitre de commande principal fixé à l'avant de la machine.
4.2.4 Systèmes de commande
4.2.4.1 Généralités
Pour la conception et la mise en œuvre de toute fonction de sécurité, qu'elle soit assurée par une
technologie électrique, pneumatique, hydraulique ou mécanique, les exigences appropriées de
l'ISO 13849-1:2023 s'appliquent.
Les fonctions de sécurité des machines sont mises en œuvre et assurées par des parties du système de
commande relatives à la sécurité (safety-related part of control system, SRP/CS) qui atteignent un niveau
de performance requis (required performance level, PL ). Cette exigence doit correspondre à celle donnée à
r
l'Annexe B.
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Lorsqu'un niveau de performance est mentionné dans le présent document, les exigences relatives au niveau
de performance (PL) se rapportent à l'ISO 13849-1:2023.
Pour les SRP/CS faisant partie d'un composant de sécurité ou d'un dispositif de protection pour lequel il
existe une norme de sécurité de type B, toutes les exigences de cette norme s'appliquent.
Le logiciel intégré relatif à la sécurité (safety-related embedded software, SRESW) des SRP/CS doit être
conforme à l'ISO 13849-1:2023, 7.1 et 7.3.
Le logiciel d'application relatif à la sécurité (safety-related application software, SRASW) des SRP/CS doit
être conforme à l'ISO 13849-1:2023, 7.1 et 7.3.
Les SRP/CS doivent être validées conformément à l'ISO 13849-1:2023, Article 10 (voir également
l'ISO 13849-2:2012).
Les conditions environnementales auxquelles les SRP/CS sont exposées, par exemple poussière, fumées et/
ou gaz, doivent être prises en compte. Les SRP/CS doivent satisfaire aux exigences environnementales de
l'IEC 62477-1:2022.
L'environnement électromagnétique auquel les SRP/CS sont exposées doit être prises en compte. Les SRP/CS
doivent satisfaire aux exigences de l'IEC 61000-6-2:2016.
4.2.4.2 Démarrage et redémarrage
Avant le démarrage ou le redémarrage de la machine, tous les moyens de protection pertinents doivent être
en place et opérationnels. Le démarrage ou le redémarrage doit seulement être possible par l'activation du
dispositif de commande de démarrage fourni à cet effet. Tout actionnement involontaire doit être empêché.
Les SRP/CS destinées à la prévention des démarrages/redémarrages intempestifs et aux dispositions
d'interverrouillage doivent satisfaire aux exigences de l'ISO 14118:2017. Pour les machines électriques, voir
l'IEC 60204-1:2016, 7.5 et 9.2.3.2.
4.2.4.3 Fonction d'arrêt
La fonction d'arrêt doit s'accomplir conformément à l'IEC 60204-1:2016, 9.2.2.
4.2.4.4 Arrêt normal
La machine doit être munie d'une commande d'arrêt qui, lorsqu'elle est activée, met tous les actionneurs de
la machine à l'arrêt complet en toute sécurité.
Si aucune commande d'arrêt d'urgence n'est nécessaire, tous les dispositifs de commande d'arrêt normal
doivent être saillants et dépourvus de capot.
Pour l'arrêt normal du PDS(SR) (dispositif d'entraînement lié à la sécurité), l'IEC 61800-5-2:2016, 4.2.3.2
[Suppression sûre du couple (STO)] et l'IEC 61800-5-2:2016, 4.2.3.3 [Arrêt sûr 1 (SS1)] s'appliquent.
Dans le cas d'actionneurs de machine mis à l'arrêt en catégorie 0, l'alimentation des actionneurs doit être
coupée (le cas échéant) à moins d'utiliser une STO conforme à l'IEC 61800-5-2:2016.
NOTE Dans les machines PBF-LB, une commande d'arrêt opérationnel qui n'interrompt pas l'alimentation
énergétique des actionneurs n'est généralement pas appliquée. Après un simple arrêt du processus, aucun phénomène
dangereux ne se produit à condition qu'aucun dispositif de protection ne soit ouvert ou supprimé. L'ouverture ou
suppression d'un dispositif de protection entraînerait l'arrêt du mouvement STO ou interromprait l'alimentation
énergétique des actionneurs.
4.2.4.5 Arrêt d'urgence
Les machines ayant plus d'un actionneur de machine ou pour lesquelles il est prévu d'utiliser plus d'un
actionneur de machine (par exemple avec une prise pour module d'alimentation démontable) doivent être
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équipées d'une commande d'arrêt d'urgence. Les systèmes électriques de commande d'arrêt d'urgence
doivent être conformes aux exigences de l'IEC 60204-1:2016, 9.2.3.4.2 et 10.7.
Tous les arrêts d'urgence [machine et unité(s) connectée(s)] doivent être connectés et l'actionnement de tout
arrêt d'urgence doit avoir le même résultat.
Si une commande d'arrêt d'urgence est nécessaire, elle doit être installée conformément aux exigences
de l'ISO 13850:2015. Le dispositif de commande doit être situé sur la face avant du pupitre de commande
principal fixé à l'avant de la machine.
Des dispositifs d'arrêt d'urgence supplémentaires doivent être installés aux positions où, selon l'utilisation
prévue de la machine, une interaction humain/machine est attendue.
Pour l'arrêt d'urgence du PDS(SR), l'IEC 61800-5-2:2016, 4.2.3.2 [arrêt sécurité du couple (STO)] et
l'IEC 61800-5-2:2016, 4.2.2.3 [arrêt sûr 1 (SS1)] s'appliquent.
L'activation de l'arrêt d'urgence doit mettre à l'arrêt en toute sécurité:
— l'émission du laser;
— l'approvisionnement en air comprimé;
— tous les mouvements;
— le ventilateur de circulation des gaz;
— le système de collecte des poussières, des poudres et des fumées;
— le dispositif de chauffage, le cas échéant;
— la filtration des fumées, le cas échéant;
— l'unité de traitement des poudres, le cas échéant.
L'activation de l'arrêt d'urgence ne doit pas arrêter l'approvisionnement en gaz de protection.
4.2.4.6 Commande de réarmement manuel
Les exigences de l'ISO 13849-1:2023, 5.2.2.3 s'appliquent. Le niveau de performance du réarmement manuel
doit correspondre à celui donné dans le Tableau B.1.
4.2.4.7 Temporisation
Si un dispositif de temporisation est utilisé pour obtenir une condition de sécurité, la temporisation doit au
moins être réglée sur le temps d'arrêt maximal des conditions dangereuses. La temporisation doit être fixe
ou le dispositif de réglage doit être scellé.
4.2.4.8 Sélection du mode
S'il est nécessaire d'utiliser la machine avec des mesures de sécurité réduites, par exemple pour le
développement ou la maintenance, la machine doit être équipée d'un sélecteur de mode et doit être conforme
à l'ISO 12100:2010, 6.2.11.9.
La sélection du mode doit être conforme aux exigences suivantes (voir également l'ISO 12100:2010,
6.2.11.10):
a) le mode sélectionné doit prendre le pas sur tous les autres modes de commande ou de fonctionnement, à
l'exception de l'arrêt d'urgence;
b) le sélecteur de mode doit pouvoir être verrouillé dans n'importe quelle position, par exemple au moyen
d'un interrupteur à clé ou d'un mot de passe;
c) le changement de mode ne doit pas déclencher de mouvement dans la machine;
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d) le changement de mode ne doit pas activer le laser;
e) lors du changement de mode, la machine doit être mise à l'arrêt normal, sauf lors du passage d'un mode
présentant des mesures de sécurité moindres (par exemple, le réglage) à un mode présentant des
mesures de sécurité supérieures.
4.2.4.9 Téléservice ou commande à distance
Pour les machines équipées d'un dispositif de téléservice, les exigences suivantes s'appliquent:
a) le fabricant doit définir des lignes directrices concernant l'accès à distance, par exemple le profil de
l'utilisateur, les droits, les limites de temps pour l'accès;
b) les activités pouvant être effectuées par accès à distance doivent être définies;
c) une ligne de connexion dont l'authenticité est établie et fiable, par exemple un réseau privé virtuel
(VPN), doit être mise en place entre l'opérateur du téléservice à distance et la machine;
d) les fonctions de téléservice prévues pour le diagnostic, la mise à jour du logiciel et/ou le
télécommandement doivent être activées du côté de la machine;
e) l'opérateur de téléservice sur le site distant ne doit pouvoir mettre à jour le logiciel que lorsque la
machine est en marche et dans un état dans lequel aucun phénomène dangereux ne peut se produire,
par exemple des conditions d'arrêt normal;
f) une indication signalant que le mode téléservice est activé doit être prévue sur la machine (pas de PL
nécessaire), par exemple au moyen d'un message affiché sur l'écran;
g) toute machine individuelle doit être facilement et clairement identifiable par l'opérateur de téléservice à
distance;
h) la fonction de commande d'arrêt d'urgence et toutes les fonctions de sécurité de la machine doivent
avoir la priorité sur toute commande émise par l'opérateur de téléservice à distance;
i) les opérations de téléservice ne doivent pas permettre d'activer la mise en marche de la commandeet ne
doivent pas non plus suspendre ou réarmer une fonction de protection ou de sécurité;
j) lorsque le logiciel et les paramètres relatifs à la sécurité ont été modifiés par le fabricant, un essai
fonctionnel doit être requis. Le fabricant/intégrateur doit fournir à l'utilisateur/opérateur des
instructions détaillées concernant l'essai fonctionnel (voir le paragraphe 6.1, f);
k) avant la mise à jour du logiciel, l'opérateur de service du site distant doit demander à l'opérateur de
la machine de vérifier que la machine est en marche et dans un état dans lequel aucun phénomène
dangereux ne peut se produire, par exemple, des conditions d'arrêt normal;
l) l'activation du télécommandement doit être limité au personnel autorisé uniquement, par exemple au
moyen de différents profils utilisateur ou de mots de passe;
m) le télécommandement doit être confirmé par l'opérateur de la machine à l'emplacement de la machine.
Un avertissement doit s'afficher sur le pupitre de commande pour indiquer que:
— l'opérateur doit vérifier que tous les moyens de protection sont en place et fonctionnels, que la
machine est en mode automatique;
— au cours du fonctionnement, des mesures sont prises pour empêcher toute intervention physique
non requise sur la machine, soit par la présence de l'opérateur soit en installant une zone de sécurité
physique temporaire autour de la machine.
n) une fois les opérations de téléservice achevées, un message doit s'afficher sur le pupitre de commande
pour indiquer que la machine est prête à fonctionner.
De plus, l'ISO 12100:2010, 6.2.11.7.3 et 5.5.3.6 doivent s'appliquer. L'ISO/TR 22100-4:2018, Tableau 3 fournit
en outre des recommandations.
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4.3 Mesures de protection contre les risques mécaniques
4.3.1 Stabilité
Si la stabilité de la machine ne peut être garantie pour toute opération raisonnablement prévisible, la
machine doit être équipée d'éléments de montages, tels que des trous sur le bâti de la machine afin qu'il doit
être possible de la fixer à une structure stable appropriée, par exemple le sol.
La machine doit être conforme à l'ISO 12100:2010, 6.2.6, 6.3.2.6 et 6.3.5.5.
4.3.2 Pièces en mouvement
4.3.2.1 Empêcher l'accès aux pièces en mouvement
4.3.2.1.1 Généralités
L'accès aux pièces en mouvement dangereuses doit être empêché par des protecteurs et/ou des ESPE
conformément à 4.2.2.
4.3.2.1.2 Fonctionnement avec vitesse limitée sûre
Si l'accès à une zone comportant des pièces en mouvement est possible, la vitesse d'axe ne doit pas dépasser
2 m/min et doit être surveillée.
Le mouvement de l'axe doit être commandé par:
— une commande à action maintenue (manuelle); ou
— un dispositif de validation (manuel) associé à un bouton de démarrage; ou
— un volant de commande électronique.
Pour les mouvements avec une vitesse d'axe > 2 m/min et ≤ 15 m/min avec protecteurs ouverts, des mesures
de protection doivent empêcher l'opérateur ou d'autres personnes de pénétrer dans la zone de travail interne
de l'équipement avec leurs mains ou leurs bras:
— une commande à action maintenue et un dispositif de validation; ou
— un volant de commande électronique et un dispositif de validation; ou
— des moyens empêchant l'accès à la zone dangereuse (par exemple rideau lumineux, scanner laser,
dispositif de commande à deux mains).
— L'équipement de commande et les postes de commande doivent être situés de manière à ce que l'opérateur
puisse observer la zone de travail ou la zone dangereuse.
— Pour la surveillance de la vitesse du PDS(SR) (dispositif d'entraînement lié à la sécurité),
l'IEC 61800-5-2:2016 [limitation sûre de la vitesse (SLS)] s'applique.
4.3.2.2 Protection des zones de cisaillement et/ou d'écrasement
L'accès aux zones de cisaillement et/ou d'écrasement causées par les pièces en mouvement motorisées
de la machine doit être empêché, par exemple au moyen de protecteurs ou de dispositifs de protection
conformément au 4.2.2.
4.3.2.3 Protection contre l'entraînement/l'emprisonnement et le happement
L'accès aux points de pincement des éléments mobiles motorisés (par exemple, rouleaux, engrenages,
courroies) doit être empêché, par exemple au moyen de protecteurs ou de dispositifs de protection
conformément au 4.2.2.
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4.3.3 Protection contre la glissade, le trébuchement et la chute
Les moyens d'accès permanents à la machine doivent être conformes à l'ISO 14122-1:2016.
Des moyens d'accès permanents doivent être installés si nécessaire pour effectuer le nettoyage et la
maintenance de la machine.
4.4 Protection contre les phénomènes dangereux électriques
4.4.1 Généralités
Les équipements électriques de la machine doivent être conformes à l'IEC 60204-1:2016.
Les enceintes électriques doivent être étanches à la poussière. Le niveau de protection des enceintes
électriques doit être d'au moins IP 54 conformément à l'IEC 60529:1989.
NOTE La norme NEMA 250:2003 exige un niveau de protection des enceintes électriques d'au moins 3S ou 12.
L'accès aux enceintes électriques doit être limité par des moyens techniques (par exemple une clé, un outil
spécial) de sorte qu'il ne puisse être accordé qu'au personnel qualifié.
4.4.2 Protection contre les phénomènes électrostatiques
Le système de déchargement de la machine destiné à empêcher ou limiter l'accumulation de charges
électrostatiques potentiellement dangereuses doit être conforme à l'IEC 60204-1:2016, Article 8.
NOTE Davantage de lignes directrices sont disponibles dans l'IEC/TS 60079-32-1:2013+A1:2017.
4.5 Mesures de protection contre les risques thermiques
Le fabricant doit concevoir la machine de manière à empêcher tout contact accidentel avec des zones
soumises à des températures extrêmes. Les températures acceptables sont décrites dans l'ISO 13732-1:2006
et l'ISO 13732-3:2005 pour les surfaces chaudes et froides, respectivement.
Si, pour des raisons liées à l'ingénierie des procédés ou pour d'autres raisons, il n'est pas possible de sécuriser
les zones soumises à des températures extrêmes par des mesures de conception ou de protection technique,
ces zones doivent être marquées par un étiquetage et des avertissements appropriés.
Si un dispositif de chauffage supplémentaire est utilisé, il doit être éteint lorsque l'accès aux parties chauffées
est possible.
Par ailleurs, l'existence de ces phénomènes dangereux doit être soulignée dans les instructions d'utilisation
(voir l'Article 6).
Les zones de la machine pouvant être soumises à des températures extrêmes doivent être conçues de
manière à résister à ces températures sans causer de dommages à la machine susceptibles d'entraîner des
situations dangereuses.
4.6 Mesures de réduction des vibrations
Si la machine, l'unité ou les unités produisent des vibrations lors de leur fonctionnement (par exemple pour
éviter l'accumulation de poudre), des mesures doivent être installées pour s'assurer que l'opérateur n'est
pas en en contact continu avec les parties vibrantes (par exemple, un filtre de vibrations entre l'unité de
poudre et la machine).
Les mesures de prévention supplémentaires contre les vibrations comprennent également les supports
élastiques.
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4.7 Mesures de réduction du bruit
Une liste des principales sources de bruit des machines PBF-LB est fournie dans le Tableau A.1. La réduction
du bruit émis par les machines PBF-LB doit faire partie intégrante du processus de conception. Les mesures
techniques de contrôle du bruit à la source indiquées dans l'ISO/TR 11688-1:1995 doivent être utilisées.
Le bruit peut notamment être réduit ou éliminé à la source à l'aide des mesures suivantes:
a) la sélection de composants de machine à faible émission de bruit;
b) l'installation de mécanismes d'entraînement équipés de matériaux d'atténuation acoustique;
c) une conception des mécanismes telle qu'ils ne puissent pas se cogner les uns aux autres;
d) la réduction des vibrations à travers l'équilibrage statique et dynamique des pièces rotatives;
e) la réduction des vibrations à l'intérieur de la machine en réduisant la masse des pièces rotatives ainsi
que leur accélération;
f) la sélection et la conception d'éléments de transfert d'énergie afin d'éliminer les réverbérations;
g) la sélection et la conception de composants de transmission à faible émission de bruit, par exemple,
engrenages, poulies, courroies, roulements, embrayage;
h) la conception de la structure de la machine en prenant en compte l'amortissement des vibrations et en
évitant la résonance structurelle;
i) la sélection et la conception d'atténuateurs / de silencieux et l'emplacement de systèmes d'échappement
loin des positions de travail;
j) la sélection et la conception de supports de moteur principal;
k) la sélection et la conception de ventilateur de refroidissement avec un dégagement optimal et une
possible inclusion de limitateurs de survitesse;
l) l'insonorisation et l'amortissement des vibrations des circuits hydrauliques, de la pompe et du moteur
principal;
m) la sélection et la conception de composants à faible vitesse rotationnelle;
n) l'encapsulage des pièces de la machine.
Le fabricant de la machine doit fournir des informations sur les lieux dans lesquels l'émission sonore peut
excéder 80 dB(A) pendant le travail de maintenance (par exemple, lorsque les portes de maintenance
sont ouvertes, les couvercles de protection sont retirés, les ventilateurs industriels, les ventilateurs de
refroidissement)
Les générateurs de bruit excédant 80 dB(A) dans les lieux de maintenance doivent être équipés d'un signal
d'avertissement indiquant que des protecteurs auditifs individuels doivent être portés.
Le critère d'évaluation de l'efficacité de ces mesures est la valeur réelle des émissions sonores de la machine
par rapport à d'autres
...
Questions, Comments and Discussion
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