ГОСТ Р ИСО/АСТМ 52900

ГОСТ Р ИСО/АСТМ 52900 — это российский национальный стандарт, идентичный международному стандарту ISO/ASTM 52900, устанавливающий терминологию и определения в области аддитивных технологий (трёхмерной печати). Стандарт введён в действие с 1 января 2022 года и является основополагающим документом для унификации понятийного аппарата в сфере аддитивного производства в Российской Федерации.

История создания и принятия

Разработка единой терминологии для аддитивных технологий стала необходимой по мере распространения трёхмерной печати в промышленности, медицине и науке. Международные организации по стандартизации ISO (Международная организация по стандартизации) и ASTM International (Американское общество по испытаниям и материалам) совместно разработали стандарт ISO/ASTM 52900, который впервые был опубликован в 2015 году. В 2021 году он был пересмотрен и выпущен в новой редакции.

Российская Федерация, стремясь к гармонизации национальных стандартов с международными, приняла идентичный текст на основе ISO/ASTM 52900:2021. Работа по переводу и адаптации была проведена Техническим комитетом по стандартизации ТК 182 «Аддитивные технологии», в состав которого входят представители научно-исследовательских институтов, промышленных предприятий и вузов. Стандарт был утверждён приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) и введён в действие с 1 января 2022 года.

Структура и содержание стандарта

ГОСТ Р ИСО/АСТМ 52900 состоит из нескольких разделов, каждый из которых посвящён определённой группе терминов.

Основные термины и определения

Стандарт даёт чёткое определение ключевым понятиям:

• Аддитивные технологии (Additive manufacturing) — процесс соединения материалов для изготовления объектов из данных трёхмерной модели, как правило, слой за слоем, в отличие от субтрактивных (удаление материала) и формообразующих технологий.
• Трёхмерная печать (3D printing) — изготовление объектов с помощью аддитивных технологий, часто используется как синоним, но стандарт уточняет, что термин «трёхмерная печать» чаще применяется к устройствам для непромышленного использования.
• Аддитивная система (Additive manufacturing system) — оборудование, включающее аппаратное обеспечение, программное обеспечение и вспомогательные устройства, необходимое для выполнения аддитивного процесса.
• Строительная платформа (Build platform) — поверхность, на которой происходит формирование объекта в процессе аддитивного производства.

Классификация процессов аддитивных технологий

Одним из важнейших разделов стандарта является классификация аддитивных процессов по способу соединения материала. Выделяются семь основных категорий:

1. Материальная экструзия (Material extrusion) — материал (обычно термопластичная нить) выдавливается через сопло и наносится слой за слоем. Пример: FDM (Fused Deposition Modeling) — моделирование методом послойного наплавления.
2. Фотополимеризация в ванне (Vat photopolymerization) — жидкий фотополимерный материал затвердевает под воздействием ультрафиолетового излучения. Пример: SLA (Stereolithography) — стереолитография.
3. Порошковое спекание/сплавление (Powder bed fusion) — тепловая энергия (лазер, электронный луч) избирательно сплавляет частицы порошкового материала. Пример: SLS (Selective Laser Sintering) — селективное лазерное спекание, SLM (Selective Laser Melting) — селективное лазерное плавление.
4. Струйное нанесение материала (Material jetting) — капли материала (фотополимера, воска) избирательно наносятся на строительную платформу и затвердевают. Пример: PolyJet.
5. Струйное нанесение связующего (Binder jetting) — жидкое связующее вещество избирательно наносится на слой порошкового материала, связывая его частицы. Пример: 3D-печать гипсом.
6. Ламинирование листовых материалов (Sheet lamination) — листы материала (бумага, металл, пластик) соединяются между собой (склеивание, сварка), а затем из пакета вырезается контур объекта. Пример: LOM (Laminated Object Manufacturing).
7. Прямое подводящее осаждение (Direct energy deposition) — тепловая энергия (лазер, электронный луч, дуга) используется для расплавления материала (проволоки, порошка) по мере его нанесения на поверхность. Пример: DED (Direct Energy Deposition).

Термины, связанные с материалами и процессами

Стандарт также определяет термины, относящиеся к материалам (например, «филамент» — нитевидный материал для экструзии, «фотополимер» — смола, отверждаемая излучением), к постобработке (например, «удаление опор», «финишная обработка»), а также к характеристикам качества (например, «шероховатость поверхности», «точность размеров»).

Применение и значение

ГОСТ Р ИСО/АСТМ 52900 выполняет несколько ключевых функций:

• Унификация терминологии — стандарт позволяет специалистам из разных отраслей (машиностроение, авиастроение, медицина, образование) говорить на одном языке, исключая разночтения.
• Стандартизация документации — на основе стандарта разрабатываются технические задания, отчёты, патенты и учебные пособия.
• Сертификация и контроль качества — единая терминология необходима для разработки методов испытаний и сертификации аддитивных систем и продукции.
• Образование и наука — стандарт используется в учебных программах вузов и научных исследованиях как базовая основа для изучения аддитивных технологий.

Связь с другими стандартами

ГОСТ Р ИСО/АСТМ 52900 входит в комплекс стандартов по аддитивным технологиям. В России также действуют другие стандарты этой серии, например:

• ГОСТ Р ИСО/АСТМ 52910 — общие принципы проектирования для аддитивного производства.
• ГОСТ Р ИСО/АСТМ 52921 — терминология для систем координат и методов испытаний.
• ГОСТ Р ИСО/АСТМ 52904 — требования к процессам порошкового сплавления.

Критика и ограничения

Несмотря на широкое признание, стандарт имеет определённые ограничения. Некоторые специалисты отмечают, что классификация процессов, предложенная в стандарте, не всегда охватывает все существующие гибридные технологии (например, сочетающие аддитивные и субтрактивные методы). Кроме того, терминология может устаревать по мере появления новых материалов и методов печати, что требует периодического пересмотра документа. В России стандарт является добровольным для применения, если иное не оговорено в технических регламентах или контрактах.

Источники

• ГОСТ Р ИСО/АСТМ 52900-2021 «Аддитивные технологии. Общие принципы. Терминология».
• ISO/ASTM 52900:2021 «Additive manufacturing — General principles — Terminology».
• Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 июня 2021 г. № 585-ст.
• Материалы Технического комитета по стандартизации ТК 182 «Аддитивные технологии».