ISO/ASTM 52931:2023
(Main)Additive manufacturing of metals — Environment, health and safety — General principles for use of metallic materials
Additive manufacturing of metals — Environment, health and safety — General principles for use of metallic materials
This document provides guidance and requirements for risk assessment and implementation of prevention and protection measures relating to additive manufacturing with metallic powders. The risks covered by this document concern all sub-processes composing the manufacturing process, including the management of waste. This document does not specify requirements for the design of machinery and equipment used for additive manufacturing.
Fabrication additive de métaux — Environnement, santé et sécurité — Principes généraux pour l’utilisation de matériaux métalliques
Le présent document fournit des conseils et des exigences pour l’appréciation du risque et la mise en œuvre de mesures de prévention et de protection relatives à la fabrication additive avec des poudres métalliques. Les risques couverts par le présent document concernent tous les sous-procédés composant le procédé de fabrication, y compris la gestion des déchets. Le présent document ne spécifie pas d’exigences pour la conception des machines et des équipements utilisés pour la fabrication additive.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO/ASTM
STANDARD 52931
First edition
2023-01
Additive manufacturing of metals —
Environment, health and safety —
General principles for use of metallic
materials
Fabrication additive de métaux — Environnement, santé et sécurité
— Principes généraux pour l’utilisation de matériaux métalliques
Reference number
© ISO/ASTM International 2023
© ISO/ASTM International 2023
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Published in Switzerland
ii
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Contents Page
Foreword .v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Abbreviations . 1
5 Methodology .2
5.1 General . 2
5.2 Chemical hazard methodology . 4
6 Source data. 4
6.1 General . 4
6.2 Input products and by-products . 4
6.2.1 Safety data sheet . 4
6.2.2 Product technical datasheet . 5
6.3 Process . 5
6.3.1 General . 5
6.3.2 Means of storage and implementation . 5
6.4 Feedback from experience . 5
6.4.1 Incident reports . . 5
6.4.2 Technical and normative watch . 6
6.4.3 Measurement reports and analyses . 6
7 Risk assessment . 6
7.1 Identification of hazards . 6
7.2 Documentation on hazards . 6
7.2.1 General . 6
7.2.2 Identification of hazards related to inputs . 7
7.2.3 Hazards related to substances generated during additive manufacturing . 11
7.2.4 Hazards related to fire and explosion . 11
7.3 Identification of exposing situations . 11
7.4 Characterization and risk rating . 15
7.4.1 General .15
7.4.2 Rating of risks related to contamination, inhalation or skin contact .15
7.4.3 Rating the risks related to explosion . 16
8 Prevention and protective measures.17
8.1 General . 17
8.2 Workplaces . . . 17
8.2.1 Floors and walls . 17
8.2.2 Air flow rate . 18
8.2.3 Fire . 18
8.2.4 Electric . 19
8.2.5 Powder storage . 19
8.2.6 Best practices for workplaces for personnel . 20
8.3 Process . 20
8.4 Organization . 20
8.4.1 General .20
8.4.2 Training of personnel . 21
8.4.3 Information for personnel . 21
8.4.4 Limitation of exposed personnel . 21
8.4.5 Reduction of exposure. 21
8.4.6 Personal protective equipment . 22
8.5 Waste management . 23
iii
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8.5.1 General .23
8.5.2 Contaminated filters . 24
8.5.3 Waste from immersion vacuums and cleaning systems . 24
8.5.4 General dry powder waste . 24
Annex A (informative) Safety data sheet .25
Annex B (informative) Definition of limit values .27
Annex C (informative) Hazards related to fire and explosion.28
Annex D (informative) Overview of OEL for substances.30
Bibliography .34
iv
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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 documents 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).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
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.
The committee responsible for this document is 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.
v
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Introduction
The use of additive manufacturing (AM) processes with metallic feedstock entails a number of hazards.
It is therefore important, as a first step, to implement a high level of protection during manufacturing
and installation of the additive manufacturing machine or system. For this purpose, ISO/ASTM 52938-1
dealing with safety of PBF-LB machines is under preparation.
In addition, the users of additive manufacturing plants have the duty to reduce the risks for the operators
remaining after installation so that they fulfil the nationally or regionally pertinent regulations for
health and safety at work. The latter are very different worldwide and the requirements of a standard
cannot fully reflect them. For users of additive manufacturing plants, the guidelines and requirements
of this document are, therefore, particularly relevant with regard to aspects not sufficiently covered by
pertinent national or regional regulations for safety and health at work.
vi
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INTERNATIONAL STANDARD ISO/ASTM 52931:2023(E)
Additive manufacturing of metals — Environment, health
and safety — General principles for use of metallic
materials
1 Scope
This document provides guidance and requirements for risk assessment and implementation of
prevention and protection measures relating to additive manufacturing with metallic powders.
The risks covered by this document concern all sub-processes composing the manufacturing process,
including the management of waste.
This document does not specify requirements for the design of machinery and equipment used for
additive manufacturing.
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 11611, Protective clothing for use in welding and allied processes
ISO 16321-1, Eye and face protection for occupational use — Part 1: General requirements
ISO 16321-3, Eye and face protection for occupational use — Part 3: Additional requirements for mesh
protectors
ISO/ASTM 52900, Additive manufacturing — General principles — Fundamentals and vocabulary
ISO/ASTM 52907:2019, Additive manufacturing — Feedstock materials — Methods to characterize metal
powders
IEC 60079-10-1, Explosive atmospheres — Part 10-1: Classification of areas — Explosive gas atmospheres
IEC 60079-10-2, Explosive atmospheres — Part 10-2: classification of areas — Combustible dust
atmospheres
ANSI Z87.1, Practice for Occupational and Educational Eye and Face Protection
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/ASTM 52900 apply.
ISO and IEC maintain terminology 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 Abbreviations
The abbreviations and acronyms used in this document are listed in Table 1.
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Table 1 — Abbreviations and acronyms
Abbreviation Signification
ACGIH American Conference of Governmental Industrial Hygienists
AHU air handling unit
ATEX atmospheres explosives
CLP classification, labelling, packaging
CMR carcinogenic, mutagenic or reprotoxic
EChA European Chemicals Agency
EHS environmental health and safety
GHS globally harmonized system
MSD musculo skeletal disorder
NIOSH National Institute for Occupational Safety and Health
OEL occupational exposure limit
OSHA Occupational Safety and Health Administration
PPE personal protective equipment
REACh registration, evaluation and authorisation of chemicals
SDS safety data sheet
UNECE United Nations Economic Commission for Europe
5 Methodology
5.1 General
The method described in this document allows the user to assess the EHS risk considering the following:
— metallic powders used;
— AM process;
— AM system installation conditions;
— applicable good practices;
— feedback from experience.
The methodology is based on a characterization of physical hazards (e.g. fire and explosion), hazards to
the health of the operator or the potentially exposed third parties and to the environment. The overall
approach to risk assessment and implementation of prevention measures is illustrated in Figure 1 and
detailed in Table 2.
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Figure 1 — Overall approach to risk assessment and implementation of prevention measures
Table 2 — Content of the steps toward the evaluation and prevention of risks
Aspects taken into
Main steps Factors/measures
account
Safety data sheets, products implemented with
Input products and
classification, toxicity and granulometry, Instruction
by-products
handbooks, Current regulations
Source data Means (premises and work equipment) implemented
Process
for the storage, transport and processing of inputs
Measurement, analysis, medical follow-up, incident
Feedback from experience
reports, supervision of technology and regulation
Identification of the inherent hazards of the inputs
Identification of hazards and by-products generated at the different stages of
the process and the exposing situations
Identification of tasks and activities with potential
Risk assessment Identification of exposing
for exposures at the different stages of the process
situations
including accidental exposure
Characterization and risk Characterization and rating of the risks to health,
rating safety and environment
Layout, performance of containment, airflow/venti-
Workplace
lation, air monitoring function
Feedstock, work equipment, capture performance,
sealing, filtration cleanliness, level of reliability of
Process
detection functions, controls, category of risks relat-
Verification of organizational
ed to explosion.
measures
Procedures, process flow, level of training, PPE,
Organization medical follow-up, monitoring of premises and
equipment
Waste collection, storage and disposal. Spill preven-
Waste management
tion and containment
Tests and validation of Sampling, atmospheric dosimetry, surface measure-
preventive measures ments, adequacy audit
Verification of prevention
and protection measures
Registration of initial Ambient measurement
state
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TTabablele 2 2 ((ccoonnttiinnueuedd))
Aspects taken into
Main steps Factors/measures
account
Monitoring and management of workplace/process/
Monitoring of the produc- organization modification, regulatory and techno-
Supervision
tion process logical monitoring, Sampling, atmospheric dosime-
try, area of surface contamination
5.2 Chemical hazard methodology
The steps for assessing and controlling the risk of exposure to hazardous chemical agents are described
in Figure 2:
Figure 2 — Main steps of a chemical risks prevention process
6 Source data
6.1 General
Applicable local regulations should be considered (see Directive 89/391/EEC in Europe and OSHA in
USA).
6.2 Input products and by-products
6.2.1 Safety data sheet
See information given in Annex A.
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6.2.2 Product technical datasheet
The product technical datasheet should also contain information about particle size distribution.
Technical specification of metal powders shall be provided in accordance with ISO/ASTM 52907:2019,
Annex A.
6.3 Process
6.3.1 General
The instructions for proper installation, use and maintenance of the AM equipment and post
processing equipment shall be followed. The user should ensure that the combination of feedstock and
AM equipment and post processing equipment has been taken into account. The user shall perform
a specific risk assessment, preferably with the support of the AM equipment and post processing
equipment manufacturer and of the supplier of the feedstock(s).
6.3.2 Means of storage and implementation
For the regular use of metallic powders, national regulations and organisational policies related
to hazardous substances should be observed. This would include registering of the material in the
organization and risk assessments for the individual processes performed with the material based on
information from the safety data sheets. This would provide hierarchical control for the following, as a
minimum:
— powder identification;
— storage location;
— storage requirements (legal aspects, safety aspects and powder quality aspects);
— manual handling requirements;
— maximum volume/s of powder for each process;
— use of ancillary equipment (wet separators, sieving units, etc.),
— housekeeping requirements;
— PPE requirements.
6.4 Feedback from experience
6.4.1 Incident reports
When an incident occurs for an operator of a facility, the company should provide a report analysing
the causes of the incident, its effects and consequences on people and the environment. The description
useful for in the incident report is:
— description of the process and its equipment: implementation, products involved, operating
conditions in normal operation, procedures, rules, control operations, maintenance, cleaning, etc.;
— safety measures (prevention, protection), procedures, qualifications, training;
— circumstances, context and chronology of the incident:
— operating context before and during the incident, product condition, identification of deviations
from normal, testimonials, latest interventions (maintenance, control, inspections, interviews,
work, other incidents.);
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— chronology of events and incident management (interveners present, actions carried out, date/
time,.);
— miscellaneous findings;
— characterization of the consequences:
— experimental characterization to remove doubts (measurement, incident reproduction, product
characterization);
— characterization by modelling (e.g. fire in an AM workplace);
— recommendations: prevention, detection, protection, management of activities.
6.4.2 Technical and normative watch
Technical and/or normative documents should be available, reviewed and the AM process updated as
needed as soon as practicable after publication.
6.4.3 Measurement reports and analyses
All emission measurements, either on receipt of the equipment or in normal operation, as well as the
history of exposure measurements are useful feedback for risk assessment or re-assessment.
If the risk assessment shows that there is at least one exposure situation subject to a regulatory OEL,
exposure levels shall be controlled in accordance with the regulations.
NOTE Currently, there are no known common cases in the field of AM with metallic materials requiring the
intervention of an accredited body, but this cannot be excluded.
7 Risk assessment
7.1 Identification of hazards
All dangerous chemicals and materials shall be identified. The prevention approach consists in
systematically identifying the presence of such products and any working situation in which operators
and other personnel could be exposed.
NOTE Reactive and non-reactive powders have different handling and storage requirements. Refer to safety
data sheet (SDS) for these requirements.
7.2 Documentation on hazards
7.2.1 General
For AM workspaces and feedstock storage locations the use of chemical safety cards (CSC) is strongly
recommended, and depending on local regulations, mandatory. Chemical safety cards provide the
essential health and safety information of chemicals in a clear and concise manner. This includes
information on hazards, required PPE and actions to be taken in the event of an accident or spill.
Chemical safety cards are available for pure substances only in the database mentioned in the note
below. For alloys and mixtures, it is recommended that the employer composes a similar document
based on the information provided in the safety data sheet (SDS) and structured in a similar way as a
chemical safety card.
NOTE An extensive database of ready to use cards has been composed in the International Chemical Safety
Cards (ICSC) project. This project is a collaboration between International Labour Organization (ILO) and the
World Health Organization (WHO), with the cooperation of the European Commission. For more information see
the following references:
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https:// www .ilo .org/ dyn/ icsc/ showcard .home
https:// www .who .int/ publications/ m/ item/ international -chemical -safety -cards -leaflet
https:// www .cdc .gov/ niosh/ ipcs/ default .html
7.2.2 Identification of hazards related to inputs
7.2.2.1 General
The following requirements shall be satisfied, in order to identify the hazards related to handling metal
alloys in powder:
— consider the regulatory requirements that are relevant to the production and use site;
— identify the hazards related to each metallic element in the alloy and by alloy family.
A guidance for understanding safety data sheets (SDSs) is given in Annex A.
Users should regularly check for the latest available updates of the SDS.
7.2.2.2 Identification of dangerous products
The classification information included in the safety data sheets sent by the supplier shall be taken into
account. The safety data sheets shall be written in the language of the recipient country and accompany
each product.
NOTE 1 In European countries, classification information is available in the classification, labelling and
packaging regulation. For the other countries, it is suitable to refer to the national regulations or by default to the
GHS regulation.
Within the European Union, the CLP regulation gives the classification applicable to chemicals. They
are classified into the following 3 families:
— substances (unitary chemical elements: aluminium, iron, titanium, etc.);
— mixtures (in the form of raw materials: free powder, alloys, etc.);
— articles (semi-finished products and finished products: bars, sheets, manufactured products, etc.).
— For alloys, only in lack of specific data, the hazard shall be rated as the sum of the hazards of the
substances, using the classification rules.
NOTE 2 Classification, labelling and packaging regulation of substances that are accessible and up to date
on the website of EChA make it possible to check whether Section 2 of the manufacturer's safety data sheet
conforms. see the following:
https:// echa .europa .eu/ fr/ information -on -chemicals/ cl -inventory -database
NOTE 3 Two sources exist for establishing the classification:
— EU member countries; this classification is said to be “harmonized”;
— manufacturers who generally come together into consortiums; this classification is said to be “joint
submission”;
— REACh files has increased the numbers coming under this second classification.
NOTE 4 The GHS system of classification and labelling of chemicals is an international initiative under the
guidance of UNECE. Parallel to GHS UNECE is also involved in the composition of guidelines concerning the safe
transport of chemicals.
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NOTE 5 While UNECE does not compose legislation, it is the intention to translate the suggested guidelines
by UNECE into the local regulatory and legal framework of the governments involved. A list of participating
countries and the status of the implementation in those countries can be found on the UNECE website. This
includes links to the local governmental bodies and ratified texts.
https:// www .unece .org/ trans/ danger/ publi/ ghs/ implementation _e .html
NOTE 6 While in this document the term GHS is used freely understanding that the GHS guidelines are, or are
to be, implemented worldwide, it is up to the reader to check the status of the local implementation.
7.2.2.3 Hazards related to the nature of products
Hazards are identified in Section 2 of the safety data sheet. The user shall take this into account.
The chemical risk depends on the hazard (see Table 4) and on the exposure. The exposure to chemical
substances can occur mainly via three modes of penetration which are inhalation, skin contact, and
ingestion.
Generally, the main routes for occupational exposure to metals are inhalation (especially in powder
form) as well as skin contact (for powders as well as for wires).
NOTE 1 OELs for dermal exposure are lacking and it is the responsibility of the user to decide on skin
contamination criteria. Resources exist such as:
— NIOSH skin notations: https:// www .cdc .gov/ niosh/ topics/ skin/ skin -notation _profiles .html;
— ACGIH provides skin and sens notations if applicable for metals.
NOTE 2 For Europe, some information can be found in REACh and EChA.
Alloys shall in general be considered as substances. Only in lack of sufficient data for an alloy, for each
metal element of an alloy, an exposure assessment shall be conducted in order to establish a reference
for the chemical risk related to exposure by inhalation.
NOTE 3 These data are indicated in Section 8 of the safety data sheet (See Annex A).
The relevant national regulations take precedence over any other reference. However, when there is no
OEL in the applicable regulations, or when a significant difference exists related to more recent limit
values, it is recommended to choose a reference that is more stringent than the applicable regulations.
For all particles or dust not having any specific effect, the OEL is as follows:
— 10 mg/m for the total fraction;
— 5 mg/m for the breathable, respirable fraction or alveolar fraction.
A substance that is not classified in the classification, labelling and packaging regulation and that has an
occupational exposure limit value identical to one of those references is not a substance with a specific
chemical risk. Those references are therefore not indicators or drivers of the toxicity of an alloy powder.
NOTE 4 The “breathable fraction”, “alveolar fraction” or “respirable fraction” is the effective inhaled fraction
that reaches the pulmonary alveoli, where the majority of it can penetrate into the person's system.
NOTE 5 There is a European database, GESTIS, which gives the OEL values for various countries available at:
https:// www .dguv .de/ ifa/ gestis/ gestis -internationale -grenzwerte -fuer -chemische -substanzen -limit -values -for
-chemical -agents/ index -2 .jsp.
The European regulations are being drafted and certain new stringent occupational exposure limit
values can be set.
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7.2.2.4 Hazards related to particle size distribution
The particle size distribution is an important parameter to consider in prevention. A high concentration
of fine particles generates health risks due to the physical nature of the particles (see Table 3).
Table 3 — Effects of particles on health depending on particle size distribution
a b
Particle diameter Effects
less than 100 μm All particles less than 100 μm can easily enter the nasal cavities
Trapped by impact in the nasal cavity, the pharynx, and the larynx
between 5 μm and 100 μm
Cannot keep up with the sudden changes of direction and collide with the
walls or hairs
Most of them are deposited by sedimentation in the trachea, the bronchi, and
between 1 μm and 5 μm
the bronchioles
less than 1 µm Reach the alveoli
a
In some context particle aerodynamic diameter as defined in ISO 18158 could be of concern.
b
Can cause immunological and inflammatory reactions.
NOTE See EN 481 for details of the respective definition of size fractions.
CAUTION — The size of the particles is not indicated in the SDS and It is nevertheless essential to
take it into account. The size of unused feedstock powder particles stated by a manufacturer on a
technical specification sheet or other document may not be indicative of the size of particles that
can be released during handling, printing, or other tasks. Any risk related to powder particle
size shall be taken into account.
7.2.2.5 Hazards identified per substance
A non-exhaustive list of OELs identified according to the substances (compound and oxidized forms) is
given in Annex D.
7.2.2.6 Hazards identified per family of alloys
The hazards identified per family of alloys are listed in Table 4.
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Table 4 — Hazards per family of alloys
Alloy containing 1 Alloy not contain-
Flammabiltiy and/
Base Alloys Family substances or more CMR sub- ing CMR substance-
or explosion risk
a bc
stance
Al AlSi and derivates Al, Si, Mg, Ti Yes Ti others
superalloy: H188, Inconel 783, … Co, Al, B, C, Cr, Fe, La, Nb, Ni, Si, Ti, W SDS to be checked Cr, Co, Ni, Ti others
Co stellite 6, 12, 21, … Co C, Cr, Mo, Ni, W SDS to be checked Co, Cr, Ni others
CoCr and derivates Co, Cr, Mo, V SDS to be checked Cr, Co, V others
CuCr1Zr Cu, Cr, Zr SDS to be checked Cr others
Cu
CuNi2CrSi (CuNi2) Cu, Ni, Cr, Si SDS to be checked Ni, Cr others
Stainless steel: 316L, 420, … Fe, Cr, Mo, Mn, Nb, Ni, SDS to be checked Cr, Ni others
Precipitation Hardening Stainless Steels: Fe, Ni, Cr, Mo, Cu, C Cr, Ni others
Fe SDS to be checked
15–5PH, 17–4PH, …
Maraging steel: 1,270 9, … Fe, Ni, Co, Mo, Ti, Al, C SDS to be checked Co, Ni, Ti others
Structural hardening: Hastelloy, Inconel 625, … Ni, C, Co, Cr, Fe, Mo, Nb, W SDS to be checked Cr, Co, Ni others
Precipitation hardening Ni, Al, B, Co, Cr, Fe, Mo, Nb, Ta, Ti, W SDS to be checked Cr, Co, Ni, Ti others
Ni
Inconel 718, waspaloy, …
Pure Nickel: Ni200, Ni201, … Ni SDS to be checked Ni
Ti alloys Al, Mo, Sn, Si, V, Zr Yes Ti, V others
Ti
TiAl and derivates B, Al, Nb, Mo Yes Ti others
a
Substances presenting CMR-risk or suspect to present CMR risk.
b
Substances not presenting CMR risk.
c
The bio accessibility of the substances do not linearly correspond to the content in the alloy.
NOTE This table is not complete. e.g. non-metallic substances as parts of the alloys are not contained. In these cases, the safety data sheet contains relevant information.
7.2.3 Hazards related to substances generated during additive manufacturing
Substances generated during the process shall be taken into account. The feedstock materials can
interact with compounds in the environment to form other substances having different states.
During the additive manufacturing process, the input substance may be a non-classified metal whose
use induces a chemical transformation (e.g. oxidation) and forms species that can potentially be
classified as hazardous or indeed as carcinogenic, mutagenic, or toxic for reproduction substances
(CMR substances).
Some examples are provided below:
— vanadium pentoxide V O is significantly more hazardous than elemental vanadium;
2 5
— chromium is toxic in its chromium(VI) oxide form, but its chromium(III) oxide form presents a
different set of hazard. Speciation is thus very significant for this element.
7.2.4 Hazards related to fire and explosion
The use of any type of metal powder can incur a fire or explosion hazard. The user shall be aware about
the powder combustibility. If this information about the powder combustibility is not provided by
the powder supplier, see Annex C for guidance. An additional dust explosion hazard is incurred when
flammable material in powder form is suspended in the air, generating a dust cloud. Furthermore,
during additive manufacturing processes based on the melting of metal powders fine particles can
form by condensation of evaporated metals. The processed alloy can contain condensates or fumes that
can often be flammable and/or, due to their typical small size, pyrophoric.
For water reactive materials, such as some aluminium and titanium alloys, the formation of flammable
gasses can pose an additional fire and explosion hazard. These gasses can be generated upon contact
with water, such as in an explosion proof vacuum cleaner using a water immersion filter. This gas can
be ignited when present in sufficient concentration by the ignition sources mentioned below.
When using such flammable materials all ignition sources in the vicinity shall be avoided. These
ignition sources include, but are not limited to, static discharge or static electricity, hot surfaces, open
flames and live circuitry. It is the users' responsibility to apply the safety precautions as described in
the system manufacturers manuals. Furthermore, sufficient measures shall to be taken to limit static
discharge, including the use of grounded antistatic equipment, antistatic work surfaces and floors and
antistatic garments and grounding of personnel.
7.3 Identification of exposing situations
To perform the risk assessment, each step of the process shall be defined including the exposure in
routine situations (production, cleaning, etc.) and during occasional activities (maintenance, accident,
etc.). See Table 5.
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Table 5 — Guidance list for the identification of exposing situations
Step of the global process Operation in the step Main risks identified
Prior to use Taking delivery of and re-packaging of Health risk (powder): size or chemistry – Exposure by inhalation or skin contact for
feedstock containers that are poorly sealed, soiled, or damaged, or during transfer from the con-
tainers to other containers
Fire/explosion risk for combustible powders with low Minimum Ignition Energies (e.g.
Ti, Al, Mg). occurs several places
Manual handling risk, MSD
Storage of feedstock Fire/explosion risk for combustible powders with low Minimum Ignition Energies (e.g.
Ti, Al, Mg). occurs several places
Transfer of feedstock to the process Health risk (powder): size or chemistry – Exposure by inhalation or skin contact for
containers that are poorly sealed, soiled, or damaged
Fire/explosion risk for combustible powders with low Minimum Ignition Energies (e.g.
Ti, Al, Mg). occurs several places
Manual handling risk, MSD
Use Preparing the feedstock Health risk (powder): size or chemistry – Exposure by inhalation or skin contact during
powder transfer
Fire/explosion risk for combustible powders with low Minimum Ignition Energies (e.g.
Ti, Al, Mg). occurs several places
Manual handling risk, MSD
Loading feedstock (raw material) into Health risk (powder): size or chemistry – Exposure by inhalation or skin contact while
the machine filling the containers of the machine when transferring the powder
Fire/explosion risk for combustible powders with low Minimum Ignition Energies (e.g.
Ti, Al, Mg). occurs several places
Manual handling risk, MSD
In situ manufacturing in the machine Health risk (powder) – Exposure to degradation products by inhalation or skin contact:
CO, metal oxides, and aldehydes if the machine is poorly sealed. Anoxia due to the use of
inert gas
Fire/explosion risk for combustible powders with low Minimum Ignition Energies (e.g.
Ti, Al, Mg). occurs several places if the working atmosphere is not inert
Mechanical risk associated with moving parts of the machine, if such parts are accessi-
ble
Non-ionising radiation risk – exposure to laser rays if there is no screen
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Table 5 (continued)
Step of the global process Operation in the step Main risks identified
End of use Recovering unused feedstock Health risk (powder): size or chemistry – Exposure by inhalation or skin contact during
powder transfer
Recovering the part
Fire/explosion risk for combustible powders with low Minimum Ignition Energies (e.g.
Cleaning the part
Ti, Al, Mg). occurs several places
Cleaning the machine
Manual handling risk, MSD
Transferring the parts to post-process-
However, there is an additional risk with the residue (fumes) deposited on the walls
ing
of the machine. Such residue is often constituted by extremely fine particles that can
ignite instantly on coming into contact with the air when the machine is opened. This
...
NORME ISO/ASTM
INTERNATIONALE 52931
Première édition
2023-01
Fabrication additive de métaux —
Environnement, santé et sécurité —
Principes généraux pour l’utilisation
de matériaux métalliques
Additive manufacturing of metals — Environment, health and safety
— General principles for use of metallic materials
Numéro de référence
© ISO/ASTM International 2023
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO/ASTM International 2023
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou un intranet, sans autorisation écrite soit de l’ISO à l’adresse ci-après,
soit d’un organisme membre de l’ISO dans le pays du demandeur. Aux États-Unis, les demandes doivent être adressées à ASTM
International.
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Web: www.iso.org Web: www.astm.org
Publié en Suisse
ii
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Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction . vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Abréviations . 2
5 Méthodologie . 2
5.1 Généralités . 2
5.2 Méthodologie applicable aux phénomènes dangereux chimiques . 4
6 Données sources. 4
6.1 Généralités . 4
6.2 Intrants de produits et sous-produits. 5
6.2.1 Fiche de données de sécurité. 5
6.2.2 Fiche de données techniques de produit . 5
6.3 Procédé . 5
6.3.1 Généralités . 5
6.3.2 Moyens de stockage et de mise en œuvre . 5
6.4 Retours d’expérience . . 6
6.4.1 Rapports d’incident . 6
6.4.2 Veille technique et normative . 6
6.4.3 Rapports de mesurage et analyses . 6
7 Appréciation du risque.7
7.1 Identification des phénomènes dangereux . 7
7.2 Documentation sur les phénomènes dangereux . 7
7.2.1 Généralités . 7
7.2.2 Identification des phénomènes dangereux liés aux intrants . 7
7.2.3 Phénomènes dangereux liés aux substances générées pendant la
fabrication additive .12
7.2.4 Phénomènes dangereux liés à un incendie et à une explosion .12
7.3 Identification des situations d’exposition .12
7.4 Caractérisation et évaluation des risques . 17
7.4.1 Généralités . 17
7.4.2 Évaluation des risques liés à la contamination, à l’inhalation ou au contact
de la peau . 17
7.4.3 Évaluation des risques liés à l’explosion . 18
8 Mesures de prévention et de protection .19
8.1 Généralités . 19
8.2 Lieux de travail . . 19
8.2.1 Sols et murs . 19
8.2.2 Débit d’air .20
8.2.3 Incendie . 20
8.2.4 Électricité. 21
8.2.5 Stockage des poudres . 21
8.2.6 Meilleures pratiques pour les lieux de travail pour le personnel .22
8.3 Procédé . 23
8.4 Organisation . 23
8.4.1 Généralités .23
8.4.2 Formation du personnel . 23
8.4.3 Informations pour le personnel . 23
8.4.4 Limitation du personnel exposé . 24
8.4.5 Réduction de l’exposition . 24
iii
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8.4.6 Équipements de protection individuelle . 24
8.5 Gestion des déchets .26
8.5.1 Généralités . 26
8.5.2 Filtres contaminés . 27
8.5.3 Déchets d’aspirateurs avec filtres à immersion et de systèmes de nettoyage . 27
8.5.4 Génération de déchets de poudre sèche . 27
Annexe A (informative) Fiche de données de sécurité .28
Annexe B (informative) Définition de valeurs limites .30
Annexe C (informative) Phénomènes dangereux liés à un incendie et à une explosion .31
Annexe D (informative) Vue d’ensemble des LEP pour les substances .33
Bibliographie .37
iv
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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 (CEI) 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’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/patents).
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 le lien suivant: www.iso.org/iso/foreword.html.
Le comité responsable du présent document est l’ISO/TC 261, Fabrication additive, en coopération
avec le Comité ASTM F42, 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 tout retour d’information ou questions sur le présent document soit adressé à l'organisme
national de normalisation de l'utilisateur. Une liste complète de ces organismes peut être consultée à
l'adresse www.iso.org/members.html.
v
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Introduction
L’utilisation de procédés de fabrication additive (FA) avec des matières premières métalliques entraîne
un certain nombre de phénomènes dangereux. Il est donc important, dans un premier temps, de
mettre en œuvre un haut niveau de protection pendant la fabrication et l’installation de la machine
ou de l’équipement de fabrication additive. À cet effet, l’ISO/ASTM 52938-1 traitant de la sécurité des
machines PBF-LB est en préparation.
De plus, les utilisateurs d’équipements de fabrication additive ont le devoir de réduire les risques pour
les opérateurs restant après l’installation pour qu’ils respectent les réglementations nationalement ou
régionalement pertinentes pour la santé et la sécurité au travail. Ces dernières sont très différentes
à l’échelle mondiale, si bien que les exigences d’une norme ne peuvent pas entièrement les refléter.
Pour les utilisateurs d’équipements de fabrication additive, les lignes directrices et les exigences du
présent document sont, par conséquent, particulièrement pertinentes concernant des aspects non
suffisamment couverts par les réglementations nationalement ou régionalement pertinentes pour la
santé et la sécurité au travail.
vi
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NORME INTERNATIONALE ISO/ASTM 52931:2023(F)
Fabrication additive de métaux — Environnement, santé
et sécurité — Principes généraux pour l’utilisation de
matériaux métalliques
1 Domaine d’application
Le présent document fournit des conseils et des exigences pour l’appréciation du risque et la mise en
œuvre de mesures de prévention et de protection relatives à la fabrication additive avec des poudres
métalliques.
Les risques couverts par le présent document concernent tous les sous-procédés composant le procédé
de fabrication, y compris la gestion des déchets.
Le présent document ne spécifie pas d’exigences pour la conception des machines et des équipements
utilisés pour la fabrication additive.
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 11611, Vêtements de protection utilisés pendant le soudage et les techniques connexes
ISO 16321-1, Protection des yeux et du visage à usage professionnel — Partie 1: Exigences générales
ISO 16321-3, Protection des yeux et du visage à usage professionnel — Partie 3: Exigences complémentaires
relatives aux protecteurs grillagés
ISO/ASTM 52900, Fabrication additive — Principes généraux — Fondamentaux et vocabulaire
ISO/ASTM 52907:2019, Fabrication additive — Matières premières — Méthodes pour caractériser les
poudres métalliques
IEC 60079-10-1, Atmosphères explosives — Partie 10-1: Classement des emplacements — Atmosphères
explosives gazeuses
IEC 60079-10-2, Atmosphères explosives — Partie 10-2: Classement des emplacements — Atmosphères
explosives poussiéreuses
ANSI Z87.1, Practice for Occupational and Educational Eye and Face Protection
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO/ASTM 52900 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/
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4 Abréviations
Les abréviations et les acronymes utilisés dans le présent document sont recensés dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Abréviations et acronymes
Abréviation Signification
ACGIH American Conference of Governmental Industrial Hygienists
UTA unité de traitement d’air
ATEX atmosphères explosives
CLP classification, labelling, packaging (classification, étiquetage, emballage)
CMR cancérogène, mutagène ou reprotoxique
AEPC Agence Européenne des Produits Chimiques
ESS environnement -sante-sécurité
SGH système général harmonise
TMS trouble musculo-squelettique
NIOSH National Institute for Occupational Safety and Health
LEP limite d’exposition professionnelle
OSHA Occupational Safety and Health Administration
EPI équipement de protection individuelle
SDS fiche de données de sécurité
REACH registration, evaluation and authorisation of chemicals (enregistrement, evaluation et auto-
risation des substances chimiques)
CEE-ONU Commission Economique pour l’Europe de l’Organisation des Nations Unies
5 Méthodologie
5.1 Généralités
La méthode décrite dans le présent document permet à l’utilisateur d’évaluer le risque ESS en prenant
en considération les éléments suivants:
— poudres métalliques utilisées;
— procédé de FA;
— conditions d’installation du système de FA;
— bonnes pratiques applicables;
— retours d’expérience.
La méthodologie est basée sur une caractérisation des phénomènes dangereux physiques (par
exemple incendie et explosion), des phénomènes dangereux pour la santé de l’opérateur ou des tiers
potentiellement exposés et pour l’environnement. L’approche globale d’appréciation du risque et de
mise en œuvre des mesures de prévention est illustrée à la Figure 1 et détaillée dans le Tableau 2.
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Figure 1 — Approche globale d’appréciation du risque et de mise en œuvre des mesures de
prévention
Tableau 2 — Contenu des étapes d'évaluation et de prévention des risques
Étapes principales Aspects pris en compte Facteurs/mesures
Données sources Intrants de produits et sous- Fiches de données de sécurité, produits mis en
produits œuvre avec classification, toxicité et granulométrie,
notices d’instructions, réglementations en vigueur
Procédé Moyens (locaux et équipement de travail) mis en
œuvre pour le stockage, le transport et le traitement
des intrants
Retours d’expérience Mesurage, analyse, suivi médical, rapports d’inci-
dent, supervision de la technologie et de la régle-
mentation
Appréciation du risque Identification des phéno- Identification des phénomènes dangereux inhérents
mènes dangereux aux intrants et aux sous-produits générés aux diffé-
rents stades du procédé, et des situations d’exposi-
tion
Identification des situations Identification des tâches et des activités avec un
d’exposition potentiel d’expositions aux différents stades du pro-
cédé, y compris une exposition accidentelle
Caractérisation et évalua- Caractérisation et évaluation des risques pour la
tion des risques santé, la sécurité et l’environnement
Vérification des mesures orga- Lieu de travail Configuration, performance de confinement, débit
nisationnelles d’air/ventilation, fonction de surveillance de l’air
Procédé Matière première, équipement de travail, perfor-
mance de capture, étanchéité, propreté de filtra-
tion, niveau de fiabilité des fonctions de détection,
contrôles, catégorie de risques liés à l’explosion.
Organisation Procédures, flux du procédé, niveau de formation,
EPI, suivi médical, surveillance des locaux et de
l’équipement
Gestion des déchets Collecte, stockage et élimination des déchets. Prévention
des déversements et confinement.
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TTabableleaauu 2 2 ((ssuuiitte)e)
Étapes principales Aspects pris en compte Facteurs/mesures
Vérification des mesures de Essais et validation des Échantillonnage, dosimétrie atmosphérique, mesu-
prévention et de protection mesures préventives rages de surface, audit d’adéquation
Enregistrement de l’état Mesurage ambiant
initial
Supervision Suivi du procédé de pro- Surveillance et gestion de la modification du lieu de
duction travail/du procédé/de l’organisation, surveillance
réglementaire et technologique, échantillonnage,
dosimétrie atmosphérique, surface de contamina-
tion de surface
5.2 Méthodologie applicable aux phénomènes dangereux chimiques
Les étapes pour l’évaluation et le contrôle du risque d’exposition à des agents chimiques dangereux sont
décrites à la Figure 2:
Figure 2 — Principales étapes d’un processus de prévention des risques chimiques
6 Données sources
6.1 Généralités
Il convient que les réglementations locales applicables soient prises en considération (voir la Directive
89/391/CEE, en Europe, et l’OSHA, aux États-Unis).
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6.2 Intrants de produits et sous-produits
6.2.1 Fiche de données de sécurité
Voir les informations données dans l’Annexe A.
6.2.2 Fiche de données techniques de produit
Il convient que la fiche de données techniques d’un produit contienne également des informations sur la
distribution de taille des particules.
La spécification technique des poudres métalliques doit être fournie conformément à
l’ISO/ASTM 52907:2019, Annexe A.
6.3 Procédé
6.3.1 Généralités
Les instructions pour une installation, une utilisation et une maintenance correctes de l'équipement de
FA et l'équipement de post traitement doivent être suivies. Il convient que l’utilisateur s’assure que la
combinaison de la matière première et de l'équipement de FA et de l'équipement de post traitement a
été prise en compte. L’utilisateur doit réaliser une appréciation du risque spécifique, de préférence avec
le soutien du fabricant de l'équipement de FA et de l'équipement de post traitement et du fournisseur de
la (des) matière(s) première(s).
6.3.2 Moyens de stockage et de mise en œuvre
Pour l’utilisation régulière de poudres métalliques, il convient que les réglementations nationales et
les politiques organisationnelles liées aux substances dangereuses soient observées. Cela inclurait
l’enregistrement du matériau dans les appréciations de l’organisation et du risque pour les procédés
individuels mis en œuvre avec le matériau sur la base des informations des fiches de données de
sécurité. Cela fournirait un contrôle hiérarchique des éléments suivants, au minimum:
— identification de la poudre;
— emplacement de stockage;
— exigences de stockage (aspects juridiques, aspects de sécurité et aspects de qualité de la poudre);
— exigences de manutention manuelle;
— volume(s) maximal (maximaux) de poudre pour chaque procédé;
— utilisation de matériels auxiliaires (séparateurs humides, unités de tamisage, etc.);
— exigences d’entretien;
— exigences d’EPI.
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6.4 Retours d’expérience
6.4.1 Rapports d’incident
Lorsqu’un incident se produit pour un opérateur d’une installation, il convient que l’entreprise
fournisse un rapport analysant les causes de l’incident, ses effets et ses conséquences sur les individus
et l’environnement. La description utile pour dans le rapport d’incident est:
— description du procédé et de son équipement: mise en œuvre, produits impliqués, conditions
d’utilisation en fonctionnement normal, procédures, règles, opérations de commande, maintenance,
nettoyage, etc.;
— mesures de sécurité (prévention, protection), procédures, qualifications, formation;
— circonstances, contexte et chronologie de l’incident:
— contexte d’utilisation avant et pendant l’incident, état des produits, identification d’écarts par
rapport à la normale, témoignages, dernières interventions (maintenance, contrôle, inspections,
entretiens, travail, autres incidents.);
— chronologie des événements et de la gestion de l’incident (intervenants présents, actions
réalisées, date/heure, .);
— conclusions diverses;
— caractérisation des conséquences:
— caractérisation expérimentale pour éliminer les doutes (mesurage, reproduction de l’incident,
caractérisation des produits);
— caractérisation par modélisation (par exemple incendie sur un lieu de travail FA);
— recommandations: prévention, détection, protection, gestion des activités.
6.4.2 Veille technique et normative
Il convient que des documents techniques et/ou normatifs soient disponibles et examinés, et que le
procédé de FA soit actualisé si besoin dès que possible après la publication.
6.4.3 Rapports de mesurage et analyses
Tous les mesurages d’émission, que ce soit à la réception de l’équipement ou en fonctionnement normal,
ainsi que l’historique des mesurages d’exposition, constituent des retours utiles pour une appréciation
ou une réévaluation du risque.
Si l’appréciation du risque montre qu’il y a au moins une situation d’exposition soumise à une LEP
réglementaire, les niveaux d’exposition doivent être contrôlés conformément aux réglementations.
NOTE Actuellement, il n’y a pas de cas courants connus dans le domaine de la FA avec des matériaux
métalliques nécessitant l’intervention d’un organisme accrédité, mais cela ne peut pas être exclu.
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7 Appréciation du risque
7.1 Identification des phénomènes dangereux
Tous les produits chimiques et matériaux dangereux doivent être identifiés. L’approche de prévention
consiste à identifier systématiquement la présence de tels produits et de toute situation de travail dans
laquelle les opérateurs et d’autres membres du personnel pourraient être exposés.
NOTE Les poudres réactives et non réactives ont des exigences de manutention et de stockage différentes.
Se reporter à la fiche de données de sécurité (FDS) pour ces exigences.
7.2 Documentation sur les phénomènes dangereux
7.2.1 Généralités
Pour les espaces de travail FA et les emplacements de stockage de matières premières, l’utilisation
de fiches de sécurité chimique (FSC) est fortement recommandée, et en fonction des réglementations
locales, obligatoire. Les fiches de sécurité chimique fournissent les informations de santé et de sécurité
essentielles sur les produits chimiques d’une manière claire et concise. Cela inclut les informations
sur les phénomènes dangereux, l’EPI requis et les actions à prendre dans le cas d’un accident ou d’un
déversement.
Les fiches de sécurité chimique applicables sont disponibles pour les substances pures uniquement
dans la base de données mentionnée dans la note ci-dessous. Pour les alliages et les mélanges, il est
recommandé que l’employeur compose un document similaire basé sur les informations fournies dans
la fiche de données de sécurité (FDS) et structuré de la même manière qu'une fiche de sécurité chimique.
NOTE Une importante base de données de fiches prêtes à l’emploi a été composée dans le projet de fiches
internationales de sécurité chimique (FISC). Ce projet est une collaboration entre l’Organisation internationale
du travail (OIT) et l’Organisation mondiale de la santé (OMS), avec la coopération de la Commission européenne.
Pour plus d’informations, voir les références suivantes:
https:// www .ilo .org/ dyn/ icsc/ showcard .home
https:// www .who .int/ publications/ m/ item/ international -chemical -safety -cards -leaflet
https:// www .cdc .gov/ niosh/ ipcs/ default .html
7.2.2 Identification des phénomènes dangereux liés aux intrants
7.2.2.1 Généralités
Les exigences suivantes doivent être satisfaites, afin d’identifier les phénomènes dangereux liés à la
manutention d’alliages métalliques en poudre:
— prendre en considération les exigences réglementaires qui sont pertinentes pour le site de production
et d’utilisation;
— identifier les phénomènes dangereux liés à chaque élément métallique de l’alliage et par famille
d’alliages.
Des indications permettant de comprendre les fiches de données de sécurité (FDS) sont données dans
l’Annexe A.
Il convient que les utilisateurs recherchent régulièrement les dernières mises à jour disponibles de la
FDS.
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7.2.2.2 Identification des produits dangereux
Les informations de classification incluses dans les fiches de données de sécurité envoyées par le
fournisseur doivent être prises en compte. Les fiches de données de sécurité doivent être écrites dans la
langue du pays destinataire et accompagner chaque produit.
NOTE 1 Dans les pays européens, les informations de classification sont disponibles dans le règlement
classification, étiquetage et emballage. Pour les autres pays, il convient de se reporter aux réglementations
nationales, ou par défaut, au règlement SGH.
Au sein de l’Union européenne, le règlement CLP donne la classification applicable aux produits
chimiques, qui sont classés dans les 3 familles suivantes:
— substances (éléments chimiques unitaires: aluminium, fer, titane, etc.);
— mélanges (sous la forme de matières premières: poudre libre, alliages, etc.);
— articles (produits semi-finis et produits finis: barres, feuilles, produits manufacturés, etc.).
— Pour les alliages, seulement en l’absence de données spécifiques, le phénomène dangereux doit
être évalué comme la somme des phénomènes dangereux des substances, en utilisant les règles de
classification.
NOTE 2 Le règlement classification, étiquetage et emballage des substances qui sont accessibles et à jour sur
le site web de l’AEPC donne la possibilité de vérifier si la Section 2 de la fiche de données de sécurité du fabricant
est conforme. Voir le lien suivant:
https:// echa .europa .eu/ fr/ information -on -chemicals/ cl -inventory -database
NOTE 3 Deux sources existent pour établir la classification:
— les pays membres de l’UE; cette classification est dite «harmonisée»;
— les fabricants qui, généralement, se regroupent en consortiums; cette classification est dite «soumission
conjointe»;
— les dossiers REACH ont augmenté le nombre de cas entrant dans cette seconde classification.
NOTE 4 Le système général harmonisé (SGH) de classification et d’étiquetage des produits chimiques est une
initiative internationale menée sous l’égide de la CEE-ONU. Parallèlement au SGH, la CEE-ONU est également
impliquée dans la composition de lignes directrices concernant le transport sûr des produits chimiques.
NOTE 5 Bien que la CEE-ONU ne compose pas de législation, l’objectif est de traduire les lignes directrices
suggérées par la CEE-ONU dans le cadre réglementaire et juridique local des gouvernements impliqués. Une liste
de pays participants et le statut de la mise en œuvre dans ces pays se trouvent sur le site web de la CEE-ONU. Cela
inclut des liens vers les organismes gouvernementaux locaux et les textes ratifiés.
https:// www .unece .org/ trans/ danger/ publi/ ghs/ implementation _e .html
NOTE 6 Bien que dans le présent document, le terme SGH soit utilisé librement dans le sens où les lignes
directrices SGH sont, ou doivent être mises en œuvre à l’échelle mondiale, il appartient au lecteur de vérifier le
statut de la mise en œuvre locale.
7.2.2.3 Phénomènes dangereux liés à la nature des produits
Les phénomènes dangereux sont identifiés dans la Section 2 de la fiche de données de sécurité.
L’utilisateur doit prendre cela en compte.
Le risque chimique dépend du phénomène dangereux (voir Tableau 4) et de l’exposition. L’exposition
à des substances chimiques peut se produire principalement via trois modes de pénétration qui sont
l’inhalation, le contact de la peau, et l’ingestion.
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Généralement, les voies principales pour l’exposition professionnelle à des métaux sont l’inhalation
(surtout sous forme de poudre) ainsi que le contact de la peau (pour les poudres ainsi que pour les fils).
NOTE 1 Les LEP pour l’exposition thermique manquent à ce jour, et il est de la responsabilité de l’utilisateur de
décider des critères de contamination de la peau. Des ressources existent, telles que:
— les notations de peau NIOSH: https:// www .cdc .gov/ niosh/ topics/ skin/ skin -notation _profiles .html;
— l’ACGIH fournit des notations de peau et de sensibilisation si cela s’applique aux métaux.
NOTE 2 Pour l’Europe, certaines informations se trouvent dans REACH et auprès de l’AEPC.
Les alliages doivent en général être considérés comme des substances. Seulement en l’absence de
données suffisantes pour un alliage, pour chaque élément métallique d’un alliage, une évaluation de
l’exposition doit être conduite afin d’établir une référence pour le risque chimique lié à une exposition
par inhalation.
NOTE 3 Ces données sont indiquées dans la Section 8 de la fiche de données de sécurité (voir Annexe A).
Les réglementations nationales pertinentes prévalent sur toute autre référence. Cependant, lorsqu’il n’y
a pas de LEP dans les réglementations applicables, ou lorsqu’une différence significative existe, liée à
des valeurs limites plus récentes, il est recommandé de choisir une référence qui est plus stricte que les
réglementations applicables. Pour toutes les particules ou la poussière n’ayant aucun effet spécifique, la
LEP est comme suit:
— 10 mg/m pour la fraction totale;
— 5 mg/m pour la fraction respirable ou fraction alvéolaire.
Une substance qui n’est pas classée dans le règlement classification, étiquetage et emballage et qui a
une valeur limite d’exposition professionnelle identique à une de ces références n’est pas une substance
avec un risque chimique spécifique. Ces références ne sont donc pas des indicateurs ou des facteurs de
la toxicité d’une poudre d’alliage.
NOTE 4 La «fraction respirable» ou «fraction alvéolaire» est la fraction inhalée effective qui atteint les alvéoles
pulmonaires, où elle peut en majorité pénétrer dans le système de la personne.
NOTE 5 Il existe une base de données européenne, GESTIS, qui donne les valeurs LEP pour différents pays
disponibles à:
https:// www .dguv .de/ ifa/ gestis/ gestis -internationale -grenzwerte -fuer -chemische -substanzen -limit -values -for
-chemical -agents/ index -2 .jsp.
Les réglementations européennes sont en cours de préparation, et certaines nouvelles valeurs limites
d’exposition professionnelle strictes peuvent être fixées.
7.2.2.4 Phénomènes dangereux liés à la distribution de taille des particules
La distribution de taille des particules est un paramètre important à prendre en considération dans la
prévention. Une concentration élevée de particules fines génère des risques de santé du fait de la nature
physique des particules (voir Tableau 3).
Tableau 3 — Effets des particules sur la santé en fonction de la distribution de taille des
particules
a b
Diamètre des particules Effets
Toutes les particules inférieures à 100 μm peuvent facilement pénétrer dans
moins de 100 μm
les fosses nasales
a
Dans un certain contexte, le diamètre aérodynamique des particules tel que défini dans l’ISO 18158 peut présenter un
intérêt.
b
Peut provoquer des réactions immunologiques et inflammatoires
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TTabableleaauu 3 3 ((ssuuiitte)e)
a b
Diamètre des particules Effets
Piégées par impact dans la cavité nasale, le pharynx, et le larynx
entre 5 μm et 100 μm
Ne peuvent pas suivre les changements de direction soudains et entrent en
collision avec les parois ou les poils
La plupart d’entre elles se déposent par sédimentation dans la trachée, les
entre 1 μm et 5 μm
bronches, et les bronchioles
moins de 1 μm Atteignent les alvéoles
a
Dans un certain contexte, le diamètre aérodynamique des particules tel que défini dans l’ISO 18158 peut présenter un
intérêt.
b
Peut provoquer des réactions immunologiques et inflammatoires
NOTE Voir l’EN 481 pour les détails de la définition respective de fractions de taille.
ATTENTION — La taille des particules n’est pas indiquée dans la FDS. Il est néanmoins essentiel
de la prendre en compte. La taille des particules de poudre de matière première inutilisée
indiquée par un fabricant sur une fiche de spécifications techniques ou un autre document
peut ne pas être indicative de la taille des particules qui peuvent être libérées pendant la
manutention, l’impression, ou d’autres tâches. Tout risque lié à la taille des particules de poudre
doit être pris en compte.
7.2.2.5 Phénomènes dangereux identifiés par substance
Une liste non exhaustive de LEP identifiées selon les substances (formes composée et oxydée) est
donnée dans l’Annexe D.
7.2.2.6 Phénomènes dangereux identifiés par famille d’alliages
Les phénomènes dangereux identifiés par famille d’alliages sont recensés dans le Tableau 4.
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Tableau 4 — Phénomènes dangereux par famille d’alliages
Risque d’inflam- Alliage contenant Alliage ne conte-
Base Alliages Substances de la famille mabilité et/ou une ou plusieurs nant pas de subs-
a) b)c)
d’explosion substances CMR tances CMR
Al AlSi et dérivés Al, Si, Mg, Ti Oui Ti autres
superalliage: H188, Inconel 783, … Co, Al, B, C, Cr, Fe, La, Nb, Ni, Si, Ti, W FDS à vérifier Cr, Co, Ni, Ti autres
Co stellite 6, 12, 21, … Co, C, Cr, Mo, Ni, W FDS à vérifier Co, Cr, Ni autres
CoCr et dérivés Co, Cr, Mo, V FDS à vérifier Cr, Co, V autres
CuCr1Zr Cu, Cr, Zr FDS à vérifier Cr autres
Cu
CuNi2CrSi (CuNi2) Cu, Ni, Cr, Si FDS à vérifier Ni, Cr autres
Acier inoxydable: 316L, 420, … Fe, Cr, Mo, Mn, Nb, Ni FDS à vérifier Cr, Ni autres
Aciers inoxydables à durcissement par précipi- Fe, Ni, Cr, Mo, Cu, C FDS à vérifier Cr, Ni autres
Fe
tation: 15-5PH, 17-4PH, …
acier maraging: 1,270 9, … Fe, Ni, Co, Mo, Ti, Al, C FDS à vérifier Co, Ni, Ti autres
Durcissement structural: Hastelloy, Inconel 625, … Ni, C, Co, Cr, Fe, Mo, Nb, W FDS à vérifier Cr, Co, Ni autres
Durcissement par précipitation: Ni, Al, B, Co, Cr, Fe, Mo, Nb, Ta, Ti, W FDS à vérifier Cr, Co, Ni, Ti autres
Ni
Inconel 718, Waspaloy, …
Nickel pur: Ni200, Ni201, … Ni FDS à vérifier Ni
Alliages de Ti Al, Mo, Sn, Si, V, Zr Oui Ti, V autres
Ti
TiAl et dérivés B, Al, Nb, Mo Oui Ti autres
a
Substances présentant un risque CMR ou susceptible de présenter un risque CMR.
b
Substances ne présentant pas de risque CMR.
c
La bioaccessibilité des substances ne correspond pas linéairement à la teneur dans l’alliage.
NOTE Ce tableau n’est pas complet, par exemple les substances non métalliques faisant partie des alliages ne sont pas contenues. Dans ces cas, la fiche de données de sécurité
contient des informations pertinentes.
7.2.3 Phénomènes dangereux liés aux substances générées pendant la fabrication additive
Les substances générées pendant le procédé doivent être prises en compte. Les matières premières
peuvent interagir avec des composés de l’environnement pour former d’autres substances ayant des
états différents.
Pendant le procédé de fabrication additive, la substance d’entrée peut être un métal non classé dont
l’utilisation induit une transformation chimique (par exemple oxydation) et forme des espèces qui
peuvent potentiellement être classées comme dangereuses ou, précisément, comme des substances
cancérogènes, mutagènes, ou toxiques pour la reproduction (substances CMR).
Certains exemples sont fournis ci-dessous:
— le pentoxyde de vanadium V O est significativement plus dangereux que le vanadium élémentaire;
2 5
— le chrome est toxique dans sa forme d’oxyde de chrome (VI), mais sa forme d’oxyde de chrome (III)
présente un ensemble de phénomènes dangereux différent. La spéciation est ainsi très significative
pour cet élément.
7.2.4 Phénomènes dangereux liés à un incendie et à une explosion
L’utilisation de tout type de poudre métallique peut entraîner un phénomène dangereux d’incendie
ou d’explosion. L’utilisateur doit être au courant de la combustibilité de la poudre. Si ces informations
sur la combustibilité de la poudre ne sont pas fournies par le fournisseur de poudre, voir l’Annexe C
pour obtenir des indications. Un phénomène dangereux d’explosion de poussières supplémentaire est
entraîné lorsqu’un matériau inflammable sous forme de poudre est en suspension dans l’air, générant
un nuage de poussière. En outre, pendant les procédés de fabrication additive basés sur la fusion de
poudres métalliques, des particules fines peuvent se former par condensation de métaux évaporés.
L’alliage traité peut contenir des condensats ou des fumées qui peuvent souvent être inflam
...
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