База ГОСТовallgosts.ru » 71. ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ » 71.020. Производство в химической промышленности

ГОСТ Р 57589-2017 Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы - часть 2. Материалы для аддитивных технологических процессов. Общие требования

Обозначение: ГОСТ Р 57589-2017
Наименование: Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы - часть 2. Материалы для аддитивных технологических процессов. Общие требования
Статус: Принят

Дата введения: 12/01/2017
Дата отмены: -
Заменен на: -
Код ОКС: 71.020, 71.100.01, 77.160
Скачать PDF: ГОСТ Р 57589-2017 Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы - часть 2. Материалы для аддитивных технологических процессов. Общие требования.pdf
Скачать Word:ГОСТ Р 57589-2017 Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы - часть 2. Материалы для аддитивных технологических процессов. Общие требования.doc


Текст ГОСТ Р 57589-2017 Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы - часть 2. Материалы для аддитивных технологических процессов. Общие требования



ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТР

57589-

2017

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

ПРОЦЕССЫ.

БАЗОВЫЕ ПРИНЦИПЫ — часть 2

Материалы для аддитивных технологических процессов.

Общие требования

Издание официальное

Москва

Стандартииформ

2017

ГОСТ Р 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 постандартизации ТК182 «Аддитивные технологии»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 августа 2017 г. No 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 случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано вближайшвм 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 ()

© 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

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

in

ГОСТ Р 57589—2017

Введение

Адаптивные технологические процессы основаны на принципе послойного создания (выращивания) твердого объекта на основе данных — модели. Настоящий стандарт устанавливает общие требования к материалам, применяемым в различных категориях процессов.

IV

ГОСТ Р 57589—2017

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АДДИТИ8НЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ. БАЗОВЫЕ ПРИНЦИПЫ — часть 2

Материалы для аддитивных технологических процессов. Общие требования

Additive processes. Bes»c principles. Part2.

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

8 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 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.

Иэдвнив официальное

1

ГОСТ Р 57589—2017

4.2 Классификация деталей

Детали должны быть дополнительно разделены на различные классы: от самого строгого класса е 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 про* иэводство оснастки, отсутствуют.

В основном существуют две различные категории процессов:

•    одношаговые процессы (одноэтапные процессы): типы процессов аддитивного производства, в которых детали изготавливают за однуоперацию. где основная геометрическая форма исвойства мате* риала 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 матери* ала (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.

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 ксырью (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;

•    информацияосферах применения.

6.2    Существующие категории процессов

6.2.1    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 друге другом. Данный процесс отображен на рисунке 1.

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.

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 Р 57589—2017

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

f — источит света; 2 — установленное под утлом зеркало, фокусирующее падающий на него сеет; 3 —• строительная платформа и подъемник. 4 — поддерживающая структура: 5 — получаемый продует; в — ванна, заполненная фотололимериэую-щимся составом. 7 — прозрачные пластины: 0 — фотошаблон: 9 — перекрытие и механизм выравнивания поверхности

Рисунок 1 — Схема двух альтернативных принципов для фотополимеризвции в ванне

6

3/

А

Т

Т — 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:

S — строительная платформа и подъемник, б — получаемый продукт

Рисунок 2 — Схема процесса струйного нанесения материала

Сырье: жидкий фотопопимер 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 излучения.

6.2.3 Струйное нанесение связующего

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

з

ГОСТ Р 57589—2017

4    7 5

} — система подачи порошка: 2 — порошкообразный материал, распределенный е панне. 3 — жидкая связующая составляющая. 4 — дозирующее устройство, включая подключение «системе подачи связующего составляющего: S ■— устройство распространения порошка: 6 — строительная платформа и подъемник: 7 — получаемый продукт

Рисунок 3 — Схема процесса струйного нанесения связующего

Сырье: порошки, порошковые смеси или частииы материалов, а также жидкое адгезионнов/сеязу-ющее 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

6.2.4    Синтез на подложке

Процесссинтеэа 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.

ГОСТ Р 57589—2017

в) Лазерное сплавление материала в сформированном слое

б) Электронно-лучевое сплавление материале в сформированном слое

1 — система подачи порошка (в некоторых случаях порошка а контейнере, как а позиции 7). 2 — порошкообразный материал, распределенный а ванне: 3 — лазер: 4 — установленное под углом зеркало, фокусирующее падающий на него сеет: S — дозирующее устройство: в — строительная платформа. 7 — контейнер с сырьем: 8 — электронно-лучевая пушка: 9 — сфокусированный электронный пучок: 10 — поддерживающая структура: J J — получаемый продукт

Примечание — Опорная конструкция и сборка подложки обычно требуются для обработки металлического сырья, в то время. как правило, не требуются для полимерного сырья

Рисунок 4 — Схема двух типов процесса синтеза на подложке

1

Т

2

1 — поддерживающая структура: 2 — строительная платформа и подъемник: 3 —• подогреваемое сопло:

4 — поставка сырья: 5 — получаемый продукт

Рисунок 5 — Схема процесса зхструзии материала

6.2.6 Прямой подвод энергии и материала

Процесс прямого подвода энергии и материала — процесс аддитивного производства, в котором тепловая энергия испольэувтся для соединения материалов путем сплавления ло мере их нанесения [1 ]. Схема данного процесса представлена на рисунке 6.

s

ГОСТ Р 57589—2017

1

1 —• бункер с порош кон: 2 — направленный луч энергии. например, лазер, электронный или плазменно-дуговой пучок: 3 — получаемый продукт. 4 — подложка. 5 — проволока {нить) катушки: б — строительный стол

Рисунок 6 — Схеме процессе прямого подвода энергии и материале

Примечания

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

2    Альтернативные системы подачи материала, нвпример: порошок подается через энергетический луч. порошок подается в координату энергии, нити накапа (проволоки), подаваемой а 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, микроезрывные работы, пазерноеоплавление, 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.

Источникактивации: 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

ГОСТ Р 57589—2017

1

а) лист непрерывного слоистого рулона

1

I—

в

■ч

\ 4

б) лист прерывистого слоистого рулона

отрезной механизм. 2 — излишки материла а рулоне: 3 — барабан ламинатора: 4 —• строительная платформа и подъем-ниш: 5 — получаемый продукт, в — рулон с сырьем: 7 — излишний материал, в — исходный материал

Рисунок 7 — Схеме процесса листовой леминации

7

ГОСТ Р 57589—2017

Библиография

(1) ГОСТ Р 57558—2017    Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Часть 1. Термины и

определений

УДК 774:002:006.354    ОКС 71.020

71.100.01

77.160

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

БЗ 7—2017/80

Редактор Р.Г. ГоеерОоесллл Технический редактор И.Е. Черепкова Корректор/О.М. Прокофьева Компьютерная верстка И.А. Напеининой

Сдано а набор 10.08.2017. Подписано е печать 17.08.2017. Формат 80 > 84^.    Г арии тура Ариел.

Уел. печ. л. 1.40. Уч.-изд. п. 1.28. Тираж 22 экэ.    За с. 1573.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Издано и отпечатано во ФГУП «СТАНДАР ТИН ФОРМ». 123001 Москва, Гранатный пор.. 4.