ГОСТ Р 57589-2017. Аддитивные технологические процессы. Материалы

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ.
БАЗОВЫЕ ПРИНЦИПЫ — часть 2

Материалы для аддитивных технологических процессов.
Общие требования

Дата введения — 2017—12—01

  • 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.

  • Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 57558.

  • 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.

  • Типы деталей и их классификация
    • 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 е 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

  • 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.

  • 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 дополнительных 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.

  • Категории процессов
    • 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.
    • Существующие категории процессов
      • Фотополимеризация в ванне

Процесс фотополимериэации в ванне — процесс, при котором предварительно осажденный фотополимер селективно облучается световым излучением [1]. Под его воздействием соседние полимерные цепи скрепляются друг с другом.

Сырье: жидкое или пастообразное: фотореакционноспособная 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.

  • Струйное нанесение материала

Процесс струйного нанесения материала — процесс аддитивного производства, в котором изготовление объекта осуществляется нанесением капель строительного материала (1).

в} Фотополимеризация в ванне с помощью лазера

б) Фотополимеризвция в ванне с помощью управляемого источника ультрафиолетового излучения

 

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

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

Источник активации: источник излучения света для химической реакции связывания.

вторичная обработка: удаление материала после отверждения под воздействием светового излу-
чения.

  • Струйное нанесение связующего

Процесс струйного нанесения связующего — процесс аддитивного производства, е котором
жидкое связующее выборочно наносится на соединяемые порошковые материалы.

 

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

Механизм связи: химическая и/или термическая реакция связывания.

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

Вторичная обработка: удаление лорошка. 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.

  • 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.

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.

  • Экструзия материала

Процесс экструзии материала — процесс аддитивного производства, в котором материал выборочно подается через сопло или жиклер.

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.

б) Электронно-лучевое сплавление материале
в сформированном слое

  • Прямой подвод энергии и материала

Процесс прямого подвода энергии и материала — процесс аддитивного производства, в котором тепловая энергия используется для соединения материалов путем сплавления по мере их нанесения.

 

Примечания

  • Перемещение е системе координат (обычно оси 3—6)достигеется путем перемещения сопла и строительного стола.
  • Альтернативные системы подачи материала, нвпример: порошок подается через энергетический луч, порошок подается в координату энергии, нити накапа (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).

  • Листовая ламинация

Процесс листовой ламинации — процесс аддитивного производства, в котором изготовление
детали осуществляется скреплением листов материала.

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.

 

УДК 774:002:006.354

ОКС 71.020

71.100.01

77.160

Ключевые слова: аддитивные технологии, аддитивные технологические процессы, материалы. безо-
вые принципы

 

Издано и отпечатано во ФГУП «СТАНДАР ТИН ФОРМ». 123001 Москва, Гранатный пор.. 4.
www.goelmlo.ru 1nf0@90sUnl0.ru