STANDARD NAZIONALE DELLA FEDERAZIONE RUSSA

PROCESSI TECNOLOGICI ADDITIVI.
PRINCIPI DI BASE - Parte 2

Materiali per processi di produzione additiva.
Requisiti generali

Data di introduzione - 2017-12-01

  • ambito di applicazione

Questo standard internazionale stabilisce i principi di base dei processi di produzione additiva. La presente norma internazionale fornisce una panoramica dei processi esistenti e non intende essere esaustiva a causa dello sviluppo di nuove tecnologie. Questa norma internazionale spiega come vengono utilizzati diversi tipi di materiali in diverse categorie di processi per formare la geometria del prodotto. Questa norma internazionale descrive anche quale tipo di materiale viene utilizzato nelle diverse categorie di processo. Le caratteristiche delle materie prime ed i requisiti per le parti prodotte utilizzando vari processi tecnologici saranno fornite in successive norme separate. I principi descritti in questo standard si applicano agli standard successivi.

  • Termini e definizioni

In questo standard vengono utilizzati i termini secondo GOST R 57558.

  • Disposizioni generali

Questo standard internazionale descrive i principi di base dei processi di produzione additiva. Questo standard internazionale fornisce una panoramica delle categorie di processo esistenti e delle materie prime utilizzate per realizzare i prodotti.

  • Tipi di parti e loro classificazione
    • Disposizioni generali

Le parti create utilizzando processi di produzione additiva possono essere utilizzate sia come prototipi che come prodotto finito (il termine "prototipo" è descritto in GOST R 57558). Le parti prodotte vengono utilizzate in una varietà di applicazioni dopo la fase di sviluppo del prodotto e riflettono tutti i requisiti per il prodotto previsto. Processi e materiali diversi possono essere utilizzati sia per i prototipi che per le parti prodotte, a seconda del tipo di parte, dell'applicazione e del settore, nonché dei requisiti di costo e dei tempi di consegna. La progettazione delle parti e la selezione delle loro caratteristiche è responsabilità del progettista. A seconda della competenza del cliente, è consigliabile una stretta collaborazione con i fornitori di componenti.

Edizione ufficiale

  • Classificazione delle parti

Le parti devono essere ulteriormente classificate in classi diverse, dalla classe di qualità e tracciabilità più rigorosa (classe 1) alla classe di qualità e tracciabilità meno rigorosa. La descrizione di queste classi sarà definita nelle future norme relative ai materiali di partenza, ai processi e al campo di applicazione.

  • processo

Il processo tecnologico utilizzato nel campo delle tecnologie additive è caratterizzato dal controllo della produzione di parti basato su dati CAD 3D. Non ci sono fasi intermedie come la produzione di utensili.

Esistono fondamentalmente due diverse categorie di processi:

  • processi one-step (processi one-step): tipi di processi di produzione additiva in cui le parti sono prodotte in un'unica operazione. dove la forma geometrica di base e le proprietà del materiale sono raggiunte simultaneamente;
  • processi multistep (processi multistep): tipi di processi di fabbricazione additiva in cui le parti sono realizzate in due o più operazioni, dove la prima fornisce solitamente la forma geometrica di base e le successive forniscono le principali proprietà richieste del materiale (metallo, ceramica, polimero o composito) ...

NOTA A seconda dell'applicazione finale: tutti i processi possono richiedere una o più lavorazioni successive per ottenere tutte le proprietà previste nel prodotto finale. Le tecnologie sono ben note e ampiamente descritte in varie documentazioni tecnologiche non aggiuntive e pertanto non è necessario descriverle in modo più dettagliato in questa clausola.

  • Categorie di processo
    • Disposizioni generali

Esistono vari flussi di lavoro sviluppati per le tecnologie additive. Sono raggruppati in sette categorie principali in base a una parte fondamentale della funzionalità delle macchine.

Nelle norme successive verranno fornite informazioni dettagliate e requisiti per un tipo specifico di combinazione materia prima/processo (ad esempio PA12 - polvere di poliammide per la fusione del materiale nello strato formato), ad esempio:

  • informazioni sulle proprietà di base delle materie prime:
  • fabbisogno di materie prime (precondizionamento);
  • descrizione significativa del processo;
  • per ogni tipo specifico di materia prima/processo, una combinazione di proprietà rilevanti, parti (ad esempio, permeabilità ai gas, resistenza, ecc.), compresi i requisiti per i valori minimi e le informazioni sugli intervalli di valori accettabili;
  • metodi di quantificazione obbligatori;
  • informazioni sui campi di applicazione.
    • Categorie di processi esistenti
      • Fotopolimerizzazione in bagno

Il processo di fotopolimerizzazione in un bagno è un processo in cui un fotopolimero predepositato viene irradiato selettivamente con radiazione luminosa [1]. Sotto la sua influenza, le catene polimeriche adiacenti sono attaccate l'una all'altra.

Materia prima: liquida o pastosa: resina fotoreattiva con o senza carica.

Meccanismo di comunicazione: reazione chimica.

Sorgente di attivazione: radiazione UV da laser o lampade.

Trattamento secondario: pulizia, mantenimento del materiale rimosso dopo l'indurimento mediante ulteriore esposizione ai raggi ultravioletti.

  • Applicazione del materiale a spruzzo

Il processo di getto di un materiale è un processo di fabbricazione additiva in cui la fabbricazione di un oggetto viene eseguita applicando gocce di materiale da costruzione (1).

c} Fotopolimerizzazione in bagno con laser

b) Fotopolimerizzazione in un bagno utilizzando una sorgente controllata di radiazioni ultraviolette

 

Materia prima: fotopolimero liquido o cera fusa con o senza riempitivo.

Meccanismo di legame: reazione di legame chimico o adesione risultante dalla solidificazione
materiale fuso.

Sorgente di attivazione: una sorgente luminosa per una reazione di legame chimico.

Trattamento secondario: rimozione del materiale dopo la polimerizzazione mediante esposizione alla luce
di leggere.

  • Applicazione a spruzzo del legante

Il processo a getto d'inchiostro del legante è un processo di produzione additiva in cui
un legante liquido viene applicato selettivamente ai materiali in polvere legati.

 

Materie prime: polveri, miscele di polveri o particelle di materiali, nonché un adesivo/legante liquido.

Meccanismo di legame: reazione di legame chimico e/o termico.

Fonte di attivazione: a seconda dell'adesivo: reazione chimica.

Lavorazione secondaria: rimozione dei detriti. impregnazione e penetrazione di qualsiasi materiale liquido a seconda del materiale in polvere e dell'applicazione.

NOTA Per i materiali polimerici vengono utilizzate cere, resine epossidiche e altri adesivi. mentre i metalli e le ceramiche sono solitamente ancorati mediante sinterizzazione e infiltrazione con materiale fuso.

  • Sintesi su un substrato

Il processo di sintesi del substrato è un processo di produzione additiva in cui la superficie di uno strato pre-applicato di materiale in polvere viene selettivamente, completamente o parzialmente fusa dall'energia termica.

Materie prime: polveri varie: polimeri termoplastici, metalli puri o leghe metalliche, ceramiche strutturali o tecniche. Qualsiasi materiale in polvere può essere utilizzato con o senza riempitivi e leganti. a seconda del processo specifico.

Meccanismo di legame: reazione di legame termico.

Sorgente di attivazione: energia termica, solitamente trasmessa da un laser tramite un fascio di elettroni e/o lampade a infrarossi.

Trattamento secondario: rimozione della polvere, se applicabile, materiale ausiliario, nonché varie operazioni per migliorare la qualità della superficie, l'accuratezza dimensionale e le proprietà del materiale: ad esempio microsabbiatura, fresatura, molatura, lucidatura e trattamento termico.

  • Estrusione di materiale

Il processo di estrusione del materiale è un processo di produzione additiva in cui il materiale viene alimentato selettivamente attraverso un ugello o un orifizio.

Materie prime: fibre o paste, generalmente termoplastiche e ceramiche strutturali.

Meccanismo di legame: reazione di legame chimico e/o termico.

Sorgente di attivazione: calore, ultrasuoni o reazione chimica tra i componenti.

Lavorazione secondaria: rimozione della struttura portante.

b) Materiale di fusione a fascio di elettroni
nello strato formato

  • Fornitura diretta di energia e materiale

Il processo di fornitura diretta di energia e materiale è un processo di produzione additiva in cui l'energia termica viene utilizzata per fondere insieme i materiali mentre vengono applicati.

 

Note

  • Il movimento nel sistema di coordinate (solitamente l'asse 3-6) si ottiene spostando l'ugello e la tavola di costruzione.
  • Sistemi alternativi di alimentazione del materiale, ad esempio: la polvere viene alimentata attraverso un raggio di energia, la polvere viene alimentata nella coordinata di energia, il filamento (filo) viene alimentato nella coordinata di energia.

Materia prima: polvere o filo, solitamente metallo: per alcune applicazioni, al materiale di base possono essere aggiunte particelle di ceramica.

Meccanismo di legame: reazione di legame termico - fusione e solidificazione.

Sorgente di attivazione: laser, fascio di elettroni o plasma.

Finitura secondaria: miglioramento delle condizioni della superficie, ad esempio: lavorazione meccanica, microsabbiatura, fusione laser, molatura o lucidatura e miglioramento delle proprietà del materiale (ad esempio, trattamento termico).

  • Laminazione del foglio

Il processo di laminazione del foglio è un processo di produzione additiva in cui la produzione
le parti sono realizzate fissando fogli di materiale.

Materie prime: materiale in fogli, generalmente carta, lamina metallica, polimeri o fogli compositi. fatto principalmente di polvere di metallo o ceramica, legato con un legante.

Meccanismo di legame: reazione termica o reazione di legame chimico, ultrasuoni.

Sorgente di attivazione: riscaldamento locale o generale, reazione chimica e sensori a ultrasuoni.

Trattamento secondario: smaltimento dei rifiuti ed eventuale sinterizzazione, infiltrazione, trattamento termico, molatura o trattamento meccanico per migliorare la qualità della superficie.

 

UDC 774: 002: 006.354

OK 71.020

71.100.01

77.160

Parole chiave: tecnologie additive, processi di produzione additiva, materiali. sicuro-
i principi

 

Pubblicato e stampato su STANDAR TIN FORM FSUE. 123001 Mosca, Porto Granatny .. 4.