Covid-19, impression 3D, considérations sanitaires et écologiques…

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Serre-tête réalisés en impression 3D (crédit photo : Wikipédia - Heliox Lab)

Voici un bref résumé des choses importantes, dont il faut tenir compte !

Sachez que je ne suis ni militant écologiste engagé, ni ronchon de service, et n'ai rien à vendre.

Je souhaite juste partager mon avis sur des notions simples et évidentes, à prendre en compte et commencer à les anticiper.

Dans cet article, la notion d'impression 3D ne concerne que les imprimantes de type FDM (à dépôt de matière), utilisées avec des bobines de plastique de différents types.

Je fournis en fin d'article les sources des notions que je vais aborder.

En cette période sanitaire si particulière, beaucoup d’initiatives naissent un peu partout pour lutter contre la propagation du virus Covid-19. La fabrication de masques en tissu par exemple, mais aussi des visières de protection grâce à l’impression 3D.

L’impression 3D est un outil merveilleux pour qui aime créer des prototypes avant fabrication de grandes séries, ou des créations uniques. L’engouement suite à la baisse des prix des imprimantes, et au fait que les méthodes d’impression 3D se sont considérablement améliorées depuis les débuts, font que l’on peut presque mettre une imprimante dans chaque foyer…

Cependant, je constate plusieurs comportements liés à ces formidables machines :

  • Il y a les gens qui s’en servent à titre de prototypage, fabrication de pièces en très petites quantités (makers, ingénieurs, concepteurs…)
  • Et il y a « monsieur tout le monde », qui télécharge des modèles tous prêts sur des sites qui en regorgent, et qui impriment à tout va, toutes sortes de choses… Il n’y a rien de mal à cela, me direz vous. En effet. MAIS de ces comportements de « consommation » ont découlé des idées reçues, maintes fois entendues, et qui sont « dé-culpabilisantes » pour ces personnes en question.

Parmi les idées reçues et les (fausses) informations qui s’échangent à propos des matériaux d’impression 3D, on tombe souvent sur la notion de biodégradabilité du PLA.

Le PLA (ou Acide PolyLactique) est un matériau très utilisé en impression 3D car peu coûteux, facile à imprimer, durable et d’une solidité acceptable pour des usages courants.
Il est fourni en bobines, de différentes couleurs, et de différentes longueurs (ou poids).

Cependant, un amalgame a été fait entre « biodégradable », « recyclable » et « compostable ».

Voici un résumé « grossier » :

  • Le PLA est-il biodégradable : NON
  • Le PLA est-il compostable : NON
  • Le PLA est-il recyclable : OUI

Il est évident que tout ceci peut être nuancé, discuté, approfondi, et c’est ce que je vais faire ci-dessous.

La chose à retenir dans cette période de Covid :

  • il faut garder les habitudes prises pendant le confinement, en y apportant un peu de souplesse maintenant que le dé-confinement est confirmé, mais ne pas faire n’importe quoi qu risque de gâcher ces 2 mois d’effort collectif.
  • il faut penser à l’après et envisager d’informer au sujet de la caractéristique non BIO du PLA, et penser sérieusement à la mise en place de points de collecte pour faire recycler tout ce plastique.

Impression 3D, matériaux et énergie

Impression 3D réalisée pour mon préampli phono (voir article détaillé dans la section "Blog")

Une imprimante 3D, pour réaliser le travail qu’on lui demande, a besoin de 2 choses fondamentales : la matière plastique sous forme de bobines de filament, et l’électricité, nécessaire non seulement au fonctionnement de l’électronique et des moteurs, mais surtout pour les éléments chauffants. 

En effet, l’énorme majorité de l’énergie consommée par l’imprimante sert à chauffer 2 éléments :

  • le plateau d’impression sur lequel la pièce est construite par dépôt de matière.
  • la buse d’extrusion qui permet de faire fondre le filament de plastique pour le déposer au bon endroit.

Pour l’imprimante que je possède, les puissances sont respectivement de 220 Watts et 40 Watts. Il faut noter qu’une fois la température atteinte, l’élément chauffant ne fait que maintenir la température en s’allumant de temps en temps, ce qui fait que la consommation moyenne de mon imprimante pendant une impression à 65°C pour le plateau et à 220°C pour la buse (dans une pièce à 20°C au début) est de l’ordre de 130 Watts/heure.

Ca n’a pas l’air énorme comme ça, mais il faut savoir que l’impression 3D :

C’EST LENT ! 😣😥🥱 Donc ça prend du temps, et donc ça consomme… Mais vue que ça consomme lentement, ça s’étale tranquillement et on ne voit pas sa facture d’électricité gonfler. Et pourtant… 🙄

Je suis en train de faire des stats sur la consommation de visières au fur et à mesure de ma production : je publierai les résultats prochainement. Pour en être informé(e), inscrivez vous aux commentaires ci-dessous, ou à la Newsletter.

Edition du 17/07/2020 :

J’ai fait les statistiques de consommation, et voici les résultats :

1 chauffe + 1 impression de 3 visières = 269 Watts, soit 89.7 Watts par visière.
1 chauffe + 1 impression de 21 visières = 1678 Watts, soit 79,9 Watts par visière.
On constate que la chauffe initiale de l’imprimante influe de 11% l’énergie nécessaire à l’impression de 1 visière, à condition d’en imprimer 21 à la suite sans laisser l’imprimante refroidir entre 2 impressions.

De plus : les 21 visières ont mis 12h20 à à imprimer : un rapide calcul permet de constater que la consommation moyenne de mon imprimante est de 136 Watts/heure.

Quel rapport avec le Covid-19 ?

Dès le début de la propagation de ce virus sont nées plusieurs initiatives, dans différents domaines.
On peut saluer toutes les personnes qui confectionnent des masques en tissu , ainsi que toutes celles qui impriment en 3D des supports permettant de fixer une feuille plastifiée, afin de se protéger au mieux du virus et ralentir sa propagation et ainsi désengorger les services hospitaliers.

Mais après ?

Que vont devenir tous ces masques et ces visières plastifiées ?

La production spontanée et citoyenne peut se chiffrer en centaines de milliers. La notion de déchet entrera en compte très prochainement, vu le caractère « passager » de ces accessoires.
En effet, autant les masques en tissu peuvent être lavés et réutilisés et sont dans une certaine mesure biodégradables, autant les masques plastifiés, lavables aussi mais plus fragiles, vont avoir une durée de vie plus courte (casse, usure au nettoyage due aux manipulations, etc).

N’oublions pas non plus que ce sont des moyens de substitution (non homologués) aux solutions de protections médicales officielles, dont les commandes tardent à être livrées. Mais une fois arrivés, les masques et visières « officiels » reprendront le dessus car évidement plus efficaces et respectant toutes les normes en vigueur, et tous les autres finiront leur vie à la poubelle (incinérateur) ou au tri sélectif, ce qui serait nettement mieux.

Une autre tendance se démarque. Toutes celles et ceux qui n’avaient pas connaissance des visières faisaient sans, c’est à dire :

  • sorties minimisées au strict nécessaire
  • utilisation de masque
  • application des gestes barrière
  • respect des distances entre individus

Maintenant que le déconfinement est confirmé, les gens vont vouloir/devoir reprendre leur vie d’avant, et le fait de savoir que des visières sont maintenant disponibles (et gratuites) les amène à en vouloir pour mieux se protéger… Tout ceci se comprend, mais à travers notre démarche d’aide, nous sommes en train de créer une demande qui devrait se limiter à l’essentiel : les professionnels de la santé bien sûr, aide à domicile, etc… En gros toutes les personnes au contact plus ou moins direct et probable du virus.
Mais je refuse de savoir que grâce à mes visières, des gens vont se sentir « invulnérables » (en plus de leur masque tissu) et de ce fait avoir des comportements inadaptés à un dé-confinement efficace et responsable : un dé-confinement en douceur.

Il ne faudrait pas gâcher 2 mois de confinement par une reprise inadaptée. Restons prudents, civiques et responsables. C’est pour le bien de tous que nous devons tous respecter les mêmes règles.

Impression 3D d'un prototype en filament souple.
Prototype unique en PLA. Voir l'article sur la "lampe de poche ancienne" sur ce blog.

Recyclage, compostage et biodégradabilité...

Chutes de PLA liée à la fabrication de pièces

Comme mentionné en début d’article, seul le recyclage du PLA est réellement et facilement possible.

Le PLA est un materiau BIO-Sourcé : les produits qui le composent sont d’origine biologique (entendre par là « naturelle ») mais pas forcement issus d’une agriculture biologique.
Vous notez la nuance ? Il y a Bio, Bio et Bio…

Le plastique, issu de matières naturelles (maïs, betterave, entre autres), n’en est pas pour autant biodégradable.

Si on s’en tient à la définition donnée par le Larousse, un matériau biodégradable est un matériau « qu’une action bactérienne, naturelle ou induite, décompose assez rapidement et le fait disparaître de l’environnement en le convertissant en molécules simples utilisables par les plantes. » 

Ce n’est le cas du PLA que dans certaines conditions bien précises, difficiles à atteindre.
Plus de détails ICI.

C’est comme cela que beaucoup se dé-culpabilisent d’imprimer à outrance, sous prétexte que « C’est biodégradable, sous-entendu, ce n’est pas grave si on le jette dans la nature. » 

Une autre erreur est de penser que « Le PLA n’émet pas d’émissions toxiques. »

Source : 3D Natives, entre autres…

Une solution : informer !

Il est primordial que les utilisateurs « amateurs » de ce type d’appareils aient conscience de l’impact que leur utilisation occasionne.
On peu ajouter à tout ce qui est marqué ci-dessus qu’il y a une empreinte carbone énorme concernant les sites sur lesquels on peut télécharger les fichiers tout prêts (et les serveurs informatiques qui font transiter le fichier jusque chez vous), ainsi que les serveurs de réseaux sociaux sur lesquels on s’empresse de publier une photo de sa dernière « création ».

Notons au passage tout ce qui est notion de « propriété intellectuelle », de « droits d’auteur », « copyrights », etc…
Une grosse partie des modèles sont des copies numériques d’originaux, ce qui est dommageable pour leurs créateurs. Mais ceci est un autre débat…

Ces plateformes regorgent néanmoins de pièces utiles que des créateurs amateurs ou pro mettent à disposition de la communauté, comme la visière de protection par exemple. Et là, on est content que beaucoup de personnes possèdent une imprimante et soient en mesure de produire quelques pièces.

Et il faut informer les utilisateurs (trices) de visières de l’aspect non Bio du PLA.
Il ne faut pas les leur fournir en leur donnant comme information que c’est bio : c’est faux !

On devine comment ça pourrait finir : le gamin va faire une fronde avec pour essayer de toucher l’écureuil du fond du jardin, et l’oublier là…
Ou bien à la poubelle « comme ça ce sera incinéré, pas de risque pour les centres de tri ».

De plus, il faudrait informer les utilisateurs (trices) de l’aspect « poreux » de nos visières. Les successions de couches de plastique en font des objets délicats à nettoyer efficacement, comparativement à un serre-tête en plastique moulé (lisse).
Ils sont donc à manipuler avec précaution et nettoyés avec grand soin !

Exemple de fichiers tout prêts : recherche "Mickey"
Page d'accueil d'un site de modèles. Sur 10 modèles, 3 enfreignent les lois du copyright, 7 sont purement récréatifs, 1 concerne le covid.

Et moi dans tout ça ?

Au moment où j’écris ces lignes, mon imprimante fonctionne : elle imprime des supports de visière. J’ai téléchargé le fichier tout prêt sur l’un de ces sites, mentionnés plus haut. Et cette page que vous lisez est hébergée sur un serveur, et transite par d’autres serveurs pour venir s’afficher devant vous…

Je fais tout ce que je mentionne plus haut !

Oui. Mais pendant la première impression qui a duré 3 heures, j’ai modifié le fichier afin de permettre d’imprimer plus de supports de visière en même temps. Ceci évite un ou plusieurs cycles de chauffe, très énergivores.
Je m’efforce de respecter un processus de fabrication stricte que je me suis imposé : désinfection de toutes les visières que je produis, manipulations finales avec masque/visière/gants pour l’emballage.

Des solutions sont envisageables : la récolte des visières par les écoles où les enfants pourraient ramener les visières familiales démontées et mettre la feuille plastique dans un carton, les serre-tête dans un autre. Ainsi, les feuilles plastique perforées aux normes européennes pourraient retrouver utilisation après une période de désinfection de plusieurs jours (semaines?), et de même pour les serre-tête : je m’engage à collecter tous les supports usagés pour les recycler (qu’ils viennent de ma production ou pas) : je les partagerai avec d’autres personnes pour le recyclage (voire juste après).

J’utilise mon imprimante à des fins de prototypage, de fabrication unique ou très petites séries. Je garde tout le plastique gaspillé dans le but de le recycler (le broyer, et le fondre pour à nouveau le remettre en bobine). Ca consomme de l’énergie, certes, mais ça fait toujours quelques bobines qui viennent de chine en moins 😉

Les sources des données mentionnées dans cet article :

S’il y a une page à lire, c’est celle-ci : 3D Natives, site dédié à l’impression 3D

Wikipédia, article sur l’acide polylactique (PLA)

Ecoconso, un site belge très documenté.

Je vous invite (si ce n’est déjà fait) à vous inscrire à la News Letter de ce site pour ne rien louper des futures publications, ainsi qu’a vous inscrire à la chaîne youtube. N’hésitez pas non plus à commenter/poser vos questions ci-dessous !

Cet article a 7 commentaires

  1. Guillaume

    L’espace commentaire est ouvert : n’hésitez pas à venir donner votre avis, vos suggestions, etc…

     

    De mon côté, on m’a fourni des feuilles transparentes pour fabriquer des visières : je commence la production !
    Merci à la mairie de La Feuillade d’avoir accepté de me fournir ces feuilles !

     

    Pour le moment, les visières ne sont pas disponibles. J’en produis une quantité suffisante pour permettre de répondre immédiatement à une demande que j’ignore.
    Alors je regarde quelle productivité je peux atteindre en visière par jour, puis nous ouvrirons les dons. En fonction de l’affluence de ceux-ci, la Mairie et moi serons en mesure d’échelonner et de coordonner la production d’un côté, et les dons de l’autre.

     

    En attendant, abonnez-vous aux commentaires (ci-dessous) et/ou à la Newsletter (tout en haut) pour être informé(e)s de la mise à disposition de ces visières.

     

    Sachez aussi que deux équipes de 10 bénévoles chacune ont façonné des masques en tissus, et sont d’ores et déjà disponibles.
    Merci à toutes ces personnes pour leur travail ! 🤗🤗🤗

     

    Je ne prendrai aucune commande ni sur ce site, ni chez moi. Je n’accepterai pas non plus de vous vendre ces visières. Sauf si vous avez beaucoup, beaucoup,… beaucoup d’argent ! 😄😆😉

     

    Allez, tenez vous informés auprès de votre mairie, sur ce site et d’ici là, prenez soin de vous !

  2. Hubert

    « Sauf si vous avez beaucoup, beaucoup,… beaucoup d’argent !  » lol!!!

    1. Guillaume

      Hé oui ! Je suis comme ça ! Vénal et plein d’arrières pensées ! 🤣

      Nan, sans rire, j’espère juste que les gens qui ont « beaucoup beaucoup,… beaucoup d’argent » aident comme n’importe quel citoyen, à la hauteur ce ce qu’il peut se permettre et s’autoriser.
      C’est juste une question de bon sens, en tout cas je me permets d’en rire ! 😉😊😀

  3. Romain Christelle

    Bravo Guillaume, pour ton initiative.
    Effectivement, les demandes de masques et de visières affluent à la mairie. Mais tout cela devrait se calmer après le déconfinement. Pour information, la société thales brive produit également des masques en impression 3d qu’elle fournit au personnel soignant, mais on aura l’occasion d’en reparler.
    MERCI Guillaume de donner de ton temps et de ton savoir-faire à TA commune.
    Christelle.

    1. Guillaume

      Bonjour Christelle,

       

      Je n’ai pas de remerciements à recevoir ; comme tu le dis, je mets juste mon savoir-faire à disposition des personnes que ça peut aider, et du temps, confinement oblige, j’en ai !

       

      Je pense aussi que la demande va faiblir provisoirement, mais je crains qu’avec une remontée des cas de contamination (notamment ces derniers jours en Dordogne), je sois à nouveau sollicité…
      Mais je suis en mesure de fournir pas mal de visière en peu de temps, j’ai adapté mon process de fabrication en conséquence, en flux tendu…

       

      J’espère pouvoir apporter mon savoir-faire prochainement, dans d’autres circonstances… ce sera bon signe, signe que cette « drôle » de période sera derrière nous !

       

      Continuons de rester prudents !

  4. Guillaume

    Grace à l’aide de la Mairie et des son personnel, les commandes sont centralisées et me sont passées par lot.

     

    Ce sont une cinquantaine de visières fabriquées dont plus de 30 distribuées aux habitants et pros du secteur feuilladais.

     

    Un dernier mot : malgré le dé-confinement, restez prudent(e)s et déplacez vous de manière raisonnée et limitée au strict nécessaire !

     

    .Guillaume.

  5. Guillaume

    Les demandes on fini par cesser, pour le moment.

     

    Ce sont 101 visières qui ont été fournies à la mairie.
    De ces impressions découlent quelques statistiques :

     

    J’ai fait les statistiques de consommation, et voici les résultats :

     

    1 chauffe + 1 impression de 3 visières = 269 Watts, soit 89.7 Watts par visière.
    1 chauffe + 1 impression de 21 visières = 1678 Watts, soit 79,9 Watts par visière.
    On constate que la chauffe initiale de l’imprimante influe de 11% l’énergie nécessaire à l’impression de 1 visière, à condition d’en imprimer 21 à la suite sans laisser l’imprimante refroidir entre 2 impressions.

     

    De plus : les 21 visières ont mis 12h20 à à imprimer : un rapide calcul permet de constater que la consommation moyenne de mon imprimante est de 136 Watts/heure.

     

    N’oubliez pas de rapporter les visières à votre mairie, une fois que leur utilisation ne sera plus nécessaire !

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