ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ.

БАЗОВЫЕ ПРИНЦИПЫ — часть 2

Материалы для аддитивных технологических процессов.

Общие требования

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2017

ГОСТ P 57589—2017

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ). Акционерным обществом «Наука и инновации» (АО «Наука и инновации»)

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 182 «Аддитивные технологии»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 августа 2017 г. №845-ст

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе « Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном указателе «Национальные стандарты». В случав пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ, 2017

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

II

ГОСТ P 57589—2017

а) лист непрерывного слоистого рулона

1

б) лист прерывистого слоистого рулона

1 — отрезной механизм. 2 — излишки материла и рулоне. 3 — барабан ламинатора; 4 — строительная платформа и подъемник. 5 — получаемый продукт; б — рулон с сырьем. 7 — излишний материал. 8 — исходный материал

Рисунок 7 — Схема процесса листовой ламинации

7

ГОСТ Р 57589-2017

Библиография

[1] ГОСТ Р 57558-2017 Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Часть 1. Термины и определения

УДК 774:002:006.354    ОКС    71.020

71.100.01

77.160

Ключевые слова: аддитивные технологии, аддитивные технологические процессы, материалы, базовые принципы

БЗ 7—2017/80

Редактор Р.Г. Говердовсхая Технический редактор И £ Черепкова Корректор ЮМ Прокофьева Компьютерная верстка И.А. Напоикиной

Сдано в набор 10.08 2017. Подписано в печать 17 08 2017. Формат 60 » 84^. Гарнитура Ариал. Услпечл. 1.40 Уч.-мэд. л. 1,26 Тираж 22 экз Зак 1573 Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Издано и отпечатано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ». 123001 Москва. Гранатный пер . 4 wwwgosbnfo.ru    info@gosbnfo ги

ГОСТ Р 57589-2017

Содержание

1    Область применения...................................................1

2    Термины и определения................................................1

3    Общие положения....................................................1

4    Типы деталей и их классификация..........................................1

5    Технологический процесс................................................2

6    Категории процессов...................................................2

Библиография........................................................8

III

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ. БАЗОВЫЕ ПРИНЦИПЫ — часть 2

Материалы для аддитивных технологических процессов. Общие требования

Additive processes. Basic principles. Part 2.

Materials for additive manufacturing processes. General requirements

Дата введения — 2017—12—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает базовые принципы аддитивных технологических процессов. В настоящем стандарте приводится обзор существующих процессов, которые в связи с развитием новых технологий не являются исчерпывающими. Настоящий стандарт объясняет, каким образом в различных категориях процессов используются различные типы материалов для формирования геометрии изделия. Настоящий стандарт также описывает, какой тип материала применяется в различных категориях процессов. Характеристики исходного сырья и требования к деталям, изготовленным с помощью различных технологических процессов, будут приведены в последующих отдельных стандартах. Принципы, описанные в настоящем стандарте, распространяются на последующие стандарты.

2    Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 57558.

3    Общие положения

Настоящий стандарт описывает базовые принципы аддитивных технологических процессов. В настоящем стандарте приведен обзор существующих категорий процессов, а также исходного сырья, используемого для изготовления изделий.

4    Типы деталей и их классификация

4.1 Общие положения

Детали, создаваемые с помощью аддитивных технологических процессов, могут быть использованы как в качестве прототипов, так и в качестве готового изделия (термин «прототип» описан в ГОСТ Р 57558). Производимые детали используют в различных сферах применения после этапа разработки изделия и отражают все требования к ожидаемому изделию. Как для прототипов, так и для производимых деталей могут быть использованы различные процессы и материалы в зависимости от типа детали, сферы применения и отрасли промышленности, а также от требований к стоимости и времени поставки. Проектирование деталей и выбор их характеристик — обязанность разработчика. Тесное сотрудничество с поставщиками компонентов целесообразно в зависимости от компетентности заказчика.

Издание официальное

4.2 Классификация деталей

Детали должны быть дополнительно разделены на различные классы: от самого строгого класса в отношении качества и прослеживаемости (класс 1) до наименее строгого класса в отношении качества и прослеживаемости. Описание этих классов будет определено в дальнейших стандартах, связанных с исходными материалами, процессами и сферой применения.

5    Технологический процесс

Технологический процесс, применяемый в области аддитивных технологий, характеризуется управлением изготовления деталей на основе данных 3D САПР. Промежуточные стадии, такие как производство оснастки, отсутствуют.

В основном существуют две различные категории процессов:

-    одношаговые процессы (одноэтапные процессы): типы процессов аддитивного производства, в которых детали изготавливают за одну операцию, где основная геометрическая форма и свойства материала достигаются одновременно;

-    многошаговые процессы (многоэтапные процессы): типы процессов аддитивного производства, в которых детали изготавливают за две или более операций, где первая, как правило, обеспечивает получение основной геометрической формы, а последующие — основные требуемые свойства материала (металл, керамика, полимер или композит).

Примечание — В зависимости от конечной области применения: все процессы могут потребовать одну или несколько дополни тельных постобработок, чтобы достичь всех намеченных свойств в конечном продукте. Технологии хорошо известны и широко описаны в различной документации по неаддитивным технологиям и, следовательно, не нуждаются в более подробном описании в настоящем пункте.

6    Категории процессов

6.1    Общие положения

Существуют различные технологические процессы, разработанные для аддитивных технологий. Они сгруппированы в семь основных категорий на основе фундаментальной части функциональности машин.

В последующих стандартах подробная информация и требования для конкретного вида сочетания «сырье/процесс» (например. РА12 — полиамида порошок для сплавления материала в сформированном слое) будут даны, например:

-    информация об основополагающих свойствах сырья;

-    требования к сырью (предварительное кондиционирование);

-    содержательное описание процесса;

-для каждого конкретного вида сырья/процесса сочетание соответствующих свойств, частей (например, газопроницаемость, прочность и др ), включая требования минимальных значений и информацию о приемлемых диапазонах значений;

-    обязательные методы количественной оценки;

-    информация о сферах применения.

6.2    Существующие категории процессов

6.2.1    Фотополимеризация в ванне

Процесс фотополимеризации в ванне — процесс, при котором предварительно осажденный фотополимер селективно облучается световым излучением (1). Под его воздействием соседние полимерные цепи скрепляются друг с другом. Данный процесс отображен на рисунке 1.

Сырье: жидкое или пастообразное: фотореакционнеспособная смола с наполнителем или без

него.

Механизм связи: химическая реакция.

Источник активации: ультрафиолетовое излучение от лазеров или ламп.

Вторичная обработка: чистка, поддержка удаленного материала после отверждения путем дальнейшего воздействия ультрафиолетового излучения.

6.2.2    Струйное нанесение материала

Процесс струйного нанесения материала — процесс аддитивного производства, в котором изготовление объекта осуществляется нанесением капель строительного материала (1). Схема данного процесса представлена на рисунке 2.

2

ГОСТ P 57589—2017

а) Фотополимеризация в ванне с помощью лазера б) Фотополимеризация в ванне с помощью управляемого источника ультрафиолетового излучения

1 — источник света. 2— установленное под утлом зеркало, фокусирующее падающий на него свот; 3 — строительная платформа и подъемник, 4 — поддерживающая структура, 5 — получаемый продукт, 6 — ванна, заполненная фотополимеризую-щимся составом. 7 — прозрачные пластины. 8 — фотошаблон. 9 — перекрытие и механизм выравнивания поверхности

1

1 — система подачи сырья для сборки и материала подложки (опционально зависит от конкретного процесса); 2 — дозирующее устройство (излучение света или источник тепла); 3 — капли строительного материала; 4 — поддерживающая структура;

5 — строительная платформа и подьемник; 6 — получаемый продукт

Рисунок 2 — Схема процесса струйного нанесении материала

Сырье: жидкий фотополимер или расплавленный воск с наполнителем или без него.

Механизм связи: химическая реакция связывания или адгезия в результате затвердевания расплавленного материала.

Источник активации: источник излучения света для химической реакции связывания.

Вторичная обработка: удаление материала после отверждения под воздействием светового излучения.

6.2.3 Струйное нанесение связующего

Процесс струйного нанесения связующего — процесс аддитивного производства, в котором жидкое связующее выборочно наносится на соединяемые порошковые материалы (1). Схема данного процесса представлена на рисунке 3.

3

4    7    5

Рисунок 3 — Схема процесса струйного нанесения связующего

Сырье: порошки, порошковые смеси или частицы материалов, а также жидкое адгезионное/связу-ющее вещество.

Механизм связи: химическая и/или термическая реакция связывания.

Источник активации: в зависимости от адгезионного вещества: химическая реакция.

Вторичная обработка: удаление порошка, пропитки и проникновения любой жидкости материала в зависимости от материала порошка и применения.

Примечание — Воски. эпоксиды и другие адгезионные вещества используются для полимерных материалов. в то время как металлы и керамики обычно закрепляются путем спекания и инфильтрации с расплавленным материалом.

6.2.4    Синтез на подложке

Процесс синтеза на подложке — процесс аддитивного производства, в котором поверхность предварительно нанесенного слоя порошкового материала выборочно, полностью или частично расплавляется тепловой энергией [1). Схема данного процесса представлена на рисунке 4.

Сырье: различные порошки: термопластичные полимеры, чистые металлы или сплавы металлов, структурная или техническая керамика. Любой из порошковых материалов может быть использован как с наполнителями и связующими веществами, так и без них, в зависимости от конкретного процесса.

Механизм связи: термическая реакция связывания.

Источник активации: тепловая энергия, как правило, передающаяся от лазера электронным пучком и/или инфракрасными лампами.

Вторичная обработка: удаление порошка, если применимо, вспомогательного материала, а также различные операции для улучшения качества поверхности, точности размеров и свойств материала: например, микровзрывные работы, фрезерование, шлифование, полирование и термообработка.

6.2.5    Экструзия материала

Процесс экструзии материала — процесс аддитивного производства, в котором материал выборочно подается через сопло или жиклер [1]. Схема данного процесса представлена на рисунке 5.

Сырье: волокно или пасты, как правило, термопласты и структурная керамика.

Механизм связи: химическая и/или термическая реакция связывания.

Источник активации: тепло, ультразвук или химическая реакция между компонентами.

Вторичная обработка: удаление поддерживающей структуры.

4

1

1 — бункер с порошком. 2 — направленный луч энергии, например лаэор. электронный или плазменно-дуговой пучок; 3 — получаемый продукт. 4 — подложка. 5 — проволока (нить)катушки, б — строительный стол

Рисунок 6 — Схема процесса прямого подвода энергии и материала

Примечания

1    Перемещение в системе координат (обычно оси 3—6) достигается путем перемещения сопла и строительного стола.

2    Альтернативные системы подачи материала, например: порошок подается через энергетический луч, порошок подается в координату энергии, нити накала (проволоки), подаваемой в координату энергии.

Сырье: порошок или проволока, как правило, из металла: для определенных применений к основному веществу могут быть добавлены керамические частицы.

Механизм связи: термическая реакция связывания — плавление и застывание.

Источник активации: лазер, электронный луч или плазма.

Вторичная обработка: улучшение состояния поверхности, например: механическая обработка, микровзрывные работы, лазерное оплавление, шлифовка или полировка и улучшение свойств материала (например, термообработка).

6.2.7 Листовая ламинация

Процесс листовой ламинации — процесс аддитивного производства, в котором изготовление детали осуществляется скреплением листов материала (1). Схема данного процесса представлена на рисунке 7.

Сырье: листовой материал, как правило, бумага, металлическая фольга, полимеры или композитные листы, изготовленные преимущественно из металла или керамического порошка, скрепленные связующим веществом.

Механизм связи: термическая реакция или химическая реакция склеивания, ультразвук.

Источник активации: локальный или общий нагрев, химическая реакция и ультразвуковые датчики.

Вторичная обработка: удаление отходов и необязательно спекание, инфильтрация, термическая обработка, шлифовка или механическая обработка для улучшения качества поверхности.

6