ГОСТ Р 59930-2021 ИСО/АСТМ 52904:2019 Аддитивные технологии. Процесс синтеза изделий из металлических порошков на подложке для критических применений. Общие положения.
ГОСТ Р 59930-2021/ИСО/АСТМ 52904:2019
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Аддитивные технологии
ПРОЦЕСС СИНТЕЗА ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ НА ПОДЛОЖКЕ ДЛЯ КРИТИЧЕСКИХ ПРИМЕНЕНИЙ
Общие положения
Additive technologies. Powder bed fusion process to meet critical applications. General provisions
ОКС 25.040.99
Дата введения 2022-09-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "Русатом - Аддитивные технологии" (ООО "РусАТ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
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 3 декабря 2021 г. N 1698-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО/АСТМ 52904:2019* "Аддитивное производство. Характеристики и производительность процесса. Практика синтеза на подложке с применением металлического порошка для выполнения соответствия требований критического применения" (ISO/ASTM 52904:2019 "Additive manufacturing - Process Characteristics and performance: Practice for metal powder bed fusion process to meet critical applications", IDT).
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для увязки с наименованиями, принятыми в существующем комплексе национальных стандартов.
При применении национального стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов и стандартов АСТМ соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 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 информационном указателе "Национальные стандарты". В случае 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.rst.gov.ru)
1 Область применения
1.1 Настоящий стандарт распространяется на производственные операции и производственный контроль оборудования и процессов синтеза изделий из металлических порошков на подложке для соответствия требованиям к критически важным применениям, таким как конструкции авиационно-космической техники или медицинские имплантаты. Требования настоящего стандарта применимы к изделиям и образцам для исследования механических свойств, изготовляемым синтезом на подложке лазерным и электронным лучами.
1.2 Настоящий стандарт не предназначен для рассмотрения всех возможных аспектов безопасности (при наличии), связанных с его использованием. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за реализацию соответствующих мер безопасности, охрану здоровья и окружающей среды и за определение применимости нормативных ограничений перед использованием.
1.3 Настоящий стандарт был разработан в соответствии с признанными на международном уровне принципами стандартизации, принятыми согласно Решению о принципах разработки международных стандартов, руководств и рекомендаций, выпущенному Комитетом по устранению технических барьеров в торговле (TBT) при Всемирной торговой организации.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения)]:
ASTM E8/E8M Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials (Методы испытаний на растяжение металлических материалов)
ASTM E11 Specification for Woven Wire Test Sieve Cloth and Test Sieves (Технические условия на проволочную ситоткань и испытательные сита)
ASTM E2910 Guide for Preferred Methods for Acceptance of Product (Руководство по предпочтительным методам приемки продукции)
ASTM F2924 Specification for Additive Manufacturing Titanium-6 Aluminum-4 Vanadium with Powder Bed Fusion (Технические условия на аддитивное производство титана, 6-алюминия и 4-ванадия методом синтеза на подложке)
ASTM F2971 Standard Practice for Reporting Data for Test Specimens Prepared byAdditive Manufacturing (Стандартная практика представления данных об образцах для испытания, изготовленных методом аддитивного производства)
ASTM F3049 Guide for Characterizing Properties of Metal Powders Used for Additive Manufacturing Processes (Руководство по характерным свойствам металлических порошков, используемых в процессах аддитивного производства)
ASTM F3122 Guide for Evaluating Mechanical Properties of Metal Materials Made via Additive Manufacturing Processes (Руководство по оценке механических свойств металлических материалов, произведенных с помощью процессов аддитивного производства)
ISO/ASTM 52900 Standard Terminology for Additive Manufacturing - General Principles - Terminology (Стандартная терминология для аддитивного производства. Базовые принципы. Основные принципы и терминология)
ISO/ASTM 52921 Terminology for Additive Manufacturing - Coordinate Systems and Test Methodologies (Стандартная терминология для аддитивного производства. Системы координат и методология проведения испытаний)
ISO 4497 Metallic powders - Determination of particle size by dry sieving (Порошки металлические. Определение размера частиц методом сухого просеивания)
ISO 6892-1 Metallic materials - Tensile testing at ambient temperature (Материалы металлические. Испытание на растяжение при комнатной температуре)
ISO 6892-2 Metallic materials - Tensile testing - Part 2: Method of test at elevated temperature (Материалы металлические. Испытание на растяжение. Часть 2. Метод испытания при повышенной температуре)
ISO 8573-1 Compressed air - Part 1: Contaminants and purity classes (Сжатый воздух. Часть 1. Загрязнения и классы чистоты)
ISO 9001 Quality management systems - Requirements (Системы менеджмента качества. Требования)
ISO 9044 Industrial Woven Wire Cloth - Technical Requirements and Testing (Ткань проволочная промышленная. Технические требования и испытания)
ISO 13320 Particle size analysis - Laser diffraction methods (Гранулометрический анализ. Методы лазерной дифракции)
ISO 13485 Medical devices - Quality management systems - Requirements for regulatory purposes (Изделия медицинские. Системы менеджмента качества. Требования для целей регулирования)
ANSI/ASQC C1-1996 Specification of General Requirements for a Quality Program (Спецификации к общим требованиям программ качества)
AS 9100 Quality Management Systems - Requirements for Aviation, Space, and Defense Organizations (Системы менеджмента качества. Требования для организации авиационной, космической и оборонной отрасли)
3 Термины и определения
3.1 В настоящем стандарте применены термины по АСТМ F2924, ИСО/АСТМ 52900 и ИСО/АСТМ 52921, руководству АСТМ E2910, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 программист построения (build programmer): Лицо, ответственное за программирование построения, включая выбор ориентации и расположения детали, компоновку деталей и применение технологических параметров, влияющих на построение.
3.1.2 оператор установки (machine operator): Лицо, ответственное за работу установки, в том числе, загрузку порошка, загрузку платформы построения, удаление готовых деталей, а также периодическую очистку установок и замену фильтров.
3.1.3 ракель системы разравнивания порошка (recoater blade): Часть установки, контактирующая с сырьем и распределяющая его по зоне построения.
Примечание - Ракель системы разравнивания порошка также называют гребенкой, рекоутером, роликом или щеткой.
4 Идентификация материала
4.1 Материал (порошок и сплавленный материал/вход и выход для процессов синтеза на подложке) идентифицируют в соответствии с технической документацией при помощи обозначений, включающих информацию, приведенную в 4.1.1-4.1.4.
4.1.1 Обозначение марки материала в соответствии с технической документацией. При отсутствии обозначения сплава должен быть указан химический состав.
4.1.2 Тип порошка - первичный, использованный, композиция или смесь.
Примечание - Под композицией порошков подразумевают смесь первичного и использованного порошка, под смесью - смесь металлических порошков различных марок.
4.1.3 Обработка поверхности: без обработки, струйная обработка, удаление поддерживающих элементов при помощи инструмента или ручной обработки, другая обработка в соответствии с технической документацией или любое сочетание видов обработки.
4.1.4 Отклонения геометрических размеров - в соответствии с требованиями технической документации или характеристиками установки синтеза на подложке.
Примечание - Пункты 4.1.3 и 4.1.4 применяют только по отношению к готовым изделиям.
5 Сырье и партии порошка
5.1 Поставщик материала должен упаковать порошок в контейнеры, обеспечивающие защиту от проникновения влаги. Необходимо исключить контакт порошка с другими материалами, например с влагопоглотителем, ярлыками или бирками.
5.2 При поставке должен быть приложен сертификат соответствия, подтверждающий, что сырье отвечает требованиям документации на поставку.
5.3 Закупка металлического порошка должна быть осуществлена в соответствии с системой менеджмента качества (СМК) у поставщика материала, присутствующего в списке утвержденных поставщиков, или у поставщика материала, указанного клиентом. Порошок должен быть проверен на предмет соответствия технической документации на материал. Допускается оценка соответствия порошка третьей стороной. Руководство по определению гранулометрического состава представлено в АСТМ F3049, ИСО 4497 и ИСО 13320.
5.4 Производитель изделий должен представить технические условия на используемое сырье, в соответствии с которыми он заказывает и проводит испытания сырья. Сырье, которое применяют при квалификации, может потребоваться повторно, при этом по мере возможности характеристики порошка, используемого для проведения квалификации, должны оставаться неизменными (например, при применении первичного сырья, когда целью квалификации является проверка стабильности работы установки в долгосрочной перспективе).
5.4.1 Технические условия на используемое сырье должны включать, в частности, требования к химическому составу, гранулометрическому составу и информацию о технологии производства.
5.5 Порошок следует хранить в защитной среде для предотвращения загрязнения и поглощения влаги.
5.6 Допускается применение использованного порошка (требования к использованному порошку при применении керамического ракеля системы разравнивания порошка приведены в 7.1.1.4.1). Соотношение первичного и использованного порошков должно быть задокументировано и заявлено для каждой серии деталей в плане производства (см. раздел 10). Автоматические системы подачи порошка могут не допускать точного измерения соотношения первичного и использованного порошков и его регистрации в плане производства. В таких системах сырье считается использованным порошком. Максимальное допустимое число применения использованного порошка, а также максимальное допустимое число обработки любой части партии порошка в рабочей камере должны быть утверждены в соответствии с 7.3.
После цикла построения любой оставшийся использованный порошок допускается смешивать с первичным порошком для обеспечения достаточного количества порошка для следующего цикла построения. Контроль основных свойств порошка, влияющих на квалификацию в соответствии с 7.3, следует проводить на регулярной основе. Весь использованный порошок подлежит просеиванию с помощью сита с подходящим размером ячеек для удаления любых агломераций. Все сита, применяемые при производстве деталей, должны иметь сертификат соответствия требованиям ИСО 9044 или АСТМ E11.
Примечание - Реакционно-способные порошки требуют дополнительной обработки перед повторным использованием. Например, титановые сплавы рекомендуется вакуумировать для удаления остаточных кислорода, азота, водорода.
6 Требования к персоналу
6.1 Следует применять требования по квалификации персонала в соответствии с ИСО 13485, включая соответствующее образование, подготовку, навыки и опыт.
6.2 Менеджер по производству, оператор установки или программист построения (см. раздел 3) должны пройти подготовку по аппаратному и программному обеспечению установки синтеза на подложке у производителя установки или в специализированном учреждении, если это необходимо.
6.3 В отношении установок, прошедших квалификацию согласно 7.3, производитель оборудования должен обеспечить непрерывное обучение по мере приобретения и внедрения нового аппаратного и программного обеспечения. Информацию о такой подготовке следует хранить в базе данных подготовки сотрудников в соответствии с СМК предприятия (например, ИСО 9001, ИСО 13485, ASQC C1, AS 9100) для доведения, при необходимости, до сведения клиентов или внешних регулирующих органов.
6.4 Квалифицированным персоналом считаются только лица, прошедшие подготовку в соответствии с 6.1 и 6.2.
7 Требования к квалификации оборудования
7.1 Проверки перед построением
7.1.1 В этом пункте представлено описание проверок перед построением, применяемых в отношении всех построений вне зависимости от их назначения (например, планово-предупредительное техническое обслуживание, квалификация установки/процесса, построения масштабирование/калибровка работ и т.д.). Проверки перед построением должны включать пункты, приведенные в 7.1.1.1-7.1.1.13.
7.1.1.1 Ведомость технического обслуживания: проверка ведомости технического обслуживания (см. 7.2.2) и статус квалификации установки (см. 7.3).
7.1.1.2 Количество сырья: проверка наличия достаточного количество сырья, необходимого для построения.
7.1.1.3 Платформа построения (плита построения или пусковая плита): проверка соответствия серийного номера платформы построения номеру, указанному в плане производства (см. раздел 10). На поверхности платформы построения не должно быть загрязнений (включая грязь, масло или смазку) и любых дефектов, ведущих к неравномерности подложки. Платформы построения подлежат визуальной проверке и забраковке при наличии явных повреждений или несоответствий. Платформа построения должна быть размещена в установке синтеза на подложке в соответствии с инструкциями СМК.
7.1.1.4 Ракель системы разравнивания порошка: проверка совместимости материала ракеля с сырьем и сплавленным материалом, чистоты, отсутствия любых дефектов, приводящих к неравномерности наносимого слоя и равномерности зазора между ракелем системы разравнивания слоя и платформой построения во всех точках, а также дополнительная проверка требований, указанных в 10.1.2.2.
7.1.1.4.1 Перед началом построения необходимо проверить ракель системы разравнивания порошка. Оператор установки должен визуально проверить ракель системы разравнивания порошка и убедиться в том, что на ракеле отсутствуют посторонние частицы или какие-либо дефекты и что он установлен в соответствии с рекомендациями производителя установки. В установке синтеза на подложке для системы разравнивания порошка должны быть использованы только материалы, прошедшие квалификацию в соответствии с 7.3. Химический состав ракеля системы разравнивания порошка должен быть указан в плане производства. Для установок синтеза на подложке с полимерным ракелем системы разравнивания порошка необходимо подтвердить, что материал ракеля не загрязняет сырье, определив и сравнив химический состав сырьевого порошка и материала детали. Если место установки не позволяет выполнить осмотр, полимерные ракели подлежат замене на новые после завершения каждого построения. Использованное сырье, обработанное с помощью керамического ракеля, не подлежит дальнейшей обработке.
Настоящий пункт не применяется в отношении установок для синтеза на подложке, в которых для распределения порошка используют только ролики.
7.1.1.5 Вспомогательные системы (например, газовая защита, фильтры): проверка вспомогательных систем на предмет соответствия типа, надлежащей работы и чистоты (для защитного газа - класс не менее 4.8).
Примечание - Обозначение класса газа, используемое зарубежными производителями, состоит из двух цифр, разделенных точкой. Первая цифра соответствует количеству "девяток" в объемной доле газа в газовой смеси, а вторая цифра - последней значащей цифре. Таким образом, газ класса не менее 4.8 соответствует газу с объемной долей не менее 99,998%.
7.1.1.6 Температура установки для охлаждения и расход теплоносителя: проверка температуры установки для охлаждения и расхода теплоносителя (если это применимо в соответствии с рекомендациями производителя установки). Перед каждым циклом построения записывают температуру установки для охлаждения в план производства.
7.1.1.7 Среда рабочей камеры: проверка установок, имеющих фильтры для защитного газа, на предмет отсутствия ограничений расхода во время работы установки.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.