Из ГОСТ Р 57558-2017 Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Часть 1. Термины и определения

ГОСТ Р 57558-2017 Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Часть 1. Термины и определения. Additive manufacturing processes. General principles. Part 1. Terminology. УДК 621.762:006.354 ОКС 01.020. Редакция от 20.01.2023.

1 Область применения ГОСТ Р 57558-2017

Настоящий стандарт устанавливает термины и определения, используемые в технологиях аддитивного производства (АП), которые основаны на аддитивном принципе изготовления деталей, т.е. на создании физических пространственных изделий путем последовательного добавления материала.

Настоящий стандарт предназначен для обеспечения базового понимания фундаментальных принципов АП и введения на их основе четкой терминологии в области технологий АП.

Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения понятий видов аддитивных технологических процессов [из 1 Область применения ГОСТ Р 57558-2017]

2 Термины и определения ГОСТ Р 57558-2017

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

Далее:






2.1 Основные термины ГОСТ Р 57558-2017

Аддитивное производство, АП, технологический процесс (additive manufacturing) по ГОСТ Р 57558-2017

Процесс изготовления деталей, который основан на создании физического объекта по электронной геометрической модели путем добавления материала, как правило, слой за слоем, в отличие от вычитающего (субтрактивного) производства (механической обработки) и традиционного формообразующего производства (литья, штамповки) [из 2.1.2 ГОСТ Р 57558-2017]

Фронтальная сторона установки (front of a machine) по ГОСТ Р 57558-2017

Сторона установки, перед которой должен стоять оператор, чтобы получить доступ к пользовательскому интерфейсу установки и (или) главному смотровому окну. Примечание - Если иное не указано производителем установки [из 2.1.7 ГОСТ Р 57558-2017]

Питатель (material supplier) по ГОСТ Р 57558-2017

Источник материала/сырья для переработки в системе АП. Примечание - В настоящем стандарте под термином «материал» подразумеваются сырье, полуфабрикаты, применяемые для переработки в системе АП [из 2.1.8 ГОСТ Р 57558-2017]

Многошаговый (многоэтапный) процесс (multi-step process) по ГОСТ Р 57558-2017

Тип процесса АП, в котором детали изготавливают за две или более операции, при этом на 1-й стадии, как правило, обеспечивается получение заданной геометрической формы, а на последующих за счет консолидации детали формируются основные требуемые свойства используемого материала (металл, керамика, полимер, композит и др.). Примечание - Удаление структур поддержек и операция очистки могут быть необходимы, однако в данном контексте не рассматриваются как отдельный процесс [из 2.1.9 ГОСТ Р 57558-2017]

2.2 Типы процесса ГОСТ Р 57558-2017

Прямой подвод энергии и материала (directed energy deposition) по ГОСТ Р 57558-2017

Процесс АП, в котором энергия от внешнего источника используется для соединения материалов путем их сплавления в процессе нанесения. Примечание - Источник энергии (например, лазер, электронный луч, плазма и др.) Используют для полного или неполного расплавления наносимых материалов [из 2.2.2 ГОСТ Р 57558-2017]

Струйное нанесение материала (material jetting) по ГОСТ Р 57558-2017

Процесс АП, в котором изготовление объекта осуществляют нанесением капель строительного материала. Примечание - Например, материалы, содержащие фотоотверждаемый полимер и воск [из 2.2.4 ГОСТ Р 57558-2017]

2.3 Технология. Общие положения ГОСТ Р 57558-2017

Пространство построения (build envelope) по ГОСТ Р 57558-2017

Наибольшие внешние измерения по осям X, Y и Z в пределах области построения, в которой детали могут быть изготовлены. Примечание - Размеры области построения могут быть больше размеров пространства построения [из 2.3.4 ГОСТ Р 57558-2017]

Платформа построения (build platform) по ГОСТ Р 57558-2017

База, являющаяся опорной поверхностью, с которой начинается изготовление детали(-ей). Примечание - В некоторых системах детали строятся прикрепленными к строительной платформе либо непосредственно, либо через структуры поддержек. В других системах прикрепление к строительной платформе необязательно [из 2.3.5 ГОСТ Р 57558-2017]

Поверхность построения (build surface) по ГОСТ Р 57558-2017

Область, где происходит нанесение материала, как правило, на последнем слое, который становится основанием для формирования следующего слоя. Примечания:

  1. Для 1-го слоя поверхностью построения часто является платформа построения.
  2. В случае процесса прямого подвода энергии и материала поверхностью построения может быть существующая деталь, на которую наносят материал.
  3. Если направление нанесения материала является переменной величиной, поверхность построения может определяться по отношению к поверхности конструкции.

[из 2.3.7 ГОСТ Р 57558-2017]

Система координат установки (machine coordinate system) по ГОСТ Р 57558-2017

Трехмерная система координат, определяемая фиксированной точкой на платформе построения с тремя главными осями, обозначенными X, Y, Z, с направлениями вращения вокруг каждой из этих осей, обозначенными А, В, и С соответственно, где углы между X, Y и Z - декартовы (система может быть определена изготовителем установки).

Примечание - Система координат установки зафиксирована по отношению к установке, в отличие от координатных систем, связанных с поверхностью конструкции, которая может быть перенесена или повернута [из 2.3.11 ГОСТ Р 57558-2017]

Производственная партия (manufacturing lot) по ГОСТ Р 57558-2017

Набор деталей, изготовленных из одного сырья, из одной серии деталей, с использованием системы АП и постобработки (при необходимости), по единому производственному техническому заданию. Примечание - Система АП может включать в себя одну или несколько установок АП и (либо) установок постобработки по согласованию между поставщиком АП и потребителем [из 2.3.12 ГОСТ Р 57558-2017]

Начало координат, нулевая точка (0, 0, 0) (origin, zero point) по ГОСТ Р 57558-2017

Заданная точка начала координат, в которой три основных оси в системе координат пересекаются. Примечания:

  1. Применяется в трехмерной системе координат при использовании X, Y и Z координат.
  2. Система координат может быть декартовой или определяться производителем установки.
  3. Нулевую точку изначально определяет производитель установки.

[из 2.3.13 ГОСТ Р 57558-2017]

Нулевая точка построения (build origin) по ГОСТ Р 57558-2017

Нулевая точка, наиболее часто находящаяся в центре платформы построения и определяющая лицевую поверхность построения. Нулевая точка построения может быть определена настройками [из 2.3.14 ГОСТ Р 57558-2017]

Зона излишков в синтезе на подложке (overflow region) по ГОСТ Р 57558-2017

Место(а), расположенное(ые) в установке, в которое(ые) попадает и в котором(ых) хранится избыток порошка во время цикла построения (Цикл построения (build cycle) по ГОСТ Р 57558-2017, Цикл построения (build cycle) по ГОСТ Р 57558-2017, /42558). Примечание - Для некоторых типов установок зона излишков может состоять из одной или нескольких специализированных камер или систем рециркуляции порошка [из 2.3.16 ГОСТ Р 57558-2017]

Положение детали (part location) по ГОСТ Р 57558-2017

Место детали в строительном объеме.

Примечание - Положение детали, как правило, определяется координатами X, Y и Z положения геометрического центра (ограничительного блока) по отношению к строительному объему и началу координат [из 2.3.17 ГОСТ Р 57558-2017]

Технологические параметры (process parameters) по ГОСТ Р 57558-2017

Набор рабочих параметров и системных настроек, используемых во время цикла построения (Цикл построения (build cycle) по ГОСТ Р 57558-2017, Цикл построения (build cycle) по ГОСТ Р 57558-2017, /42558) [из 2.3.18 ГОСТ Р 57558-2017]

Серия деталей (production run) по ГОСТ Р 57558-2017

Все детали, произведенные в одном цикле построения (Цикл построения (build cycle) по ГОСТ Р 57558-2017, Цикл построения (build cycle) по ГОСТ Р 57558-2017, /42558) или нескольких последовательных циклах построения с использованием сырья из одной партии и одинаковых условий технологического процесса [из 2.3.19 ГОСТ Р 57558-2017]

Ось X установки (X-axis) по ГОСТ Р 57558-2017

Ось в системе координат установки, которая проходит параллельно передней стороне установки и перпендикулярно к оси Y и оси Z. Примечания:

  1. Положительное направление оси X - направление слева направо, если смотреть со стороны фронтальной части установки, при направлении к строительному объему от начала координат.
  2. Обычно ось X горизонтальна и параллельна одному из краев платформы построения.
  3. Если иное не указано производителем установки.

[из 2.3.21 ГОСТ Р 57558-2017]

Ось Y установки (Y-axis) по ГОСТ Р 57558-2017

Ось в системе координат установки, которая перпендикулярна оси Z и оси X. Примечания:

  1. Положительное направление оси Y определяется по правилу правой системы координат. Чаще всего, в случае положительного направления по оси Z вверх, положительное направление по оси у будет направлено от фронтальной к задней стороне установки, если смотреть с фронтальной части установки.
  2. В случае положительного направления оси Z вниз, положительное направление по оси у будет направлено от задней части установки к фронтальной, если смотреть с фронтальной части установки.
  3. Как правило, ось Y горизонтальна и параллельна с одним из краев строительной платформы.
  4. Если иное не указано производителем установки.

[из 2.3.22 ГОСТ Р 57558-2017]

Ось Z установки (Z-axis) по ГОСТ Р 57558-2017

Ось в системе координат установки, которая перпендикулярна оси X и оси Y. Примечания:

  1. Положительное направление оси Z определяют по правилу правой системы координат. Для процессов, использующих послойное нанесение материала в одной плоскости, положительное направление по оси Z будет определено как нормаль к слоям.
  2. Для процессов, использующих послойное нанесение материала в одной плоскости, положительное направление по оси Z - это направление от 1-го слоя к последующим слоям.
  3. Когда нанесение материала возможно с различных направлений (например, как в процессе прямого подвода энергии и материала), ось Z может быть определена относительно поверхности детали.
  4. Если иное не указано производителем установки.

[из 2.3.23 ГОСТ Р 57558-2017]

2.4 Технология. Данные ГОСТ Р 57558-2017

3D-сканирование, оцифровка (scanning, digitizing) по ГОСТ Р 57558-2017

Способ получения данных о форме и размерах объекта в пространственном представлении путем записи X, Y и Z координат точек поверхности объекта и преобразования набора точек в электронную геометрическую модель при помощи специализированного программного обеспечения. Примечание - Общепринятые способы по большей части автоматизированы. Они скомбинированы с контактной измерительной головкой оптическим сенсором или другим приспособлением [из 2.4.1 ГОСТ Р 57558-2017]

Формат файлов АП, ФФАП (Additive Manufacturing File Format, AMF) по ГОСТ Р 57558-2017

Формат файлов для коммуникационной (для обмена данных) электронной геометрической модели АП, включающей в себя пространственное описание геометрии поверхности, со встроенной поддержкой для цвета, материалов, сеток координат, групп элементов и метаданных. Примечание - Формат файлов АП может представлять один из множества объектов, указанных (классифицированных) в группе элементов. По аналогии с STL, геометрия поверхности представлена сеткой треугольных элементов, но в ФФАП треугольники могут быть изогнуты. ФФАП может также устанавливать материал и цвет каждого объема и цвет каждого треугольника в сетке [из 2.4.2 ГОСТ Р 57558-2017]

Ограничительный блок детали (bounding box of a part) по ГОСТ Р 57558-2017

Ортогонально направленный кубоид с минимальным периметром, который охватывает максимально удаленные точки поверхности пространственной детали. Примечание - Если изготавливаемая деталь включает в себя контроль геометрии и дополнительные элементы расширения геометрии (например, места для маркировки, выступы или рельефные буквы), ограничивающий блок может быть установлен с учетом контроля геометрии детали, исключая эти элементы расширения [из 2.4.3 ГОСТ Р 57558-2017]

Расширяемый язык разметки (extensible markup language, XML) по ГОСТ Р 57558-2017

Стандарт консорциума Всемирной паутины, разработанный для пометки информации, содержащейся в документах, предлагающий средства для предоставления содержимого в одинаково хорошо удобном формате для чтения человеком и компьютерными программами. Примечание - Благодаря использованию настраиваемого стиля таблиц и схем информация может быть представлена унифицированным способом, позволяющим обмен как информацией (данными), так и форматом (метаданными) [из 2.4.7 ГОСТ Р 57558-2017]

Фасет (facet) по ГОСТ Р 57558-2017

Трех- или четырехсторонний полигон, представляющий собой элемент пространственной полигональной сетки поверхности модели. Примечание - Фасеты в виде треугольников используются в формате файлов, относящихся к АП, ФФАП и STL; однако в ФФАП разрешается, чтобы фасеты в виде треугольников были искривлены [из 2.4.8 ГОСТ Р 57558-2017]

Геометрический центр ограничительного блока (geometric center of a bounding box) по ГОСТ Р 57558-2017

Локация в арифметическом центре ограничительного блока детали. Примечание - Центр ограничительного блока может лежать за пределами детали [из 2.4.9 ГОСТ Р 57558-2017]

Компоновка в АП (nesting) по ГОСТ Р 57558-2017

Процесс расположения электронных моделей в строительном объеме таким образом, чтобы их ограничительные блоки, произвольно ориентированные ограничительные блоки или иные перекрывались с целью оптимального использования строительного объема [из 2.4.12 ГОСТ Р 57558-2017]

Модель поверхности (surface model) по ГОСТ Р 57558-2017

Математическое или цифровое представление объекта в виде набора плоских и (или) искривленных поверхностей, которое может, но не обязательно должно, представлять собой замкнутый объем [из 2.4.17 ГОСТ Р 57558-2017]

2.5 Технология. Материал ГОСТ Р 57558-2017

Сырье (feedstock) по ГОСТ Р 57558-2017

Основная масса исходных материалов, используемая в процессе АП.

Примечание - Для процессов АП основными исходными материалами, как правило, являются жидкости, порошки, проволоки, суспензии, волокна, листы и т.д. [из 2.5.2 ГОСТ Р 57558-2017]

Лазерное спекание/сплавление (laser sintering, LS) по ГОСТ Р 57558-2017

Процесс синтеза на подложке, выполняемый для производства деталей из порошковых материалов с использованием одного или более лазеров для выборочного спекания или сплавления частиц на поверхности, слой за слоем, в закрытой камере. Примечания:

  1. Большинство установок лазерного спекания/сплавления частично или полностью расплавляют обрабатываемые материалы. Термин «спекание» является историческим и неправильным, в противоположность традиционному спеканию металлических порошков при помощи пресс-форм, температуры и (или) давления.
  2. При температуре, превышающей точку плавления основного компонента порошковой композиции, содержащей тугоплавкую фазу, будет происходить жидкофазное спекание, т.е. термин «спекание» для данных процессов допустим.

[из 2.5.4 ГОСТ Р 57558-2017]

Подложка (powder, part bed) по ГОСТ Р 57558-2017

Область построения в системе АП, в которой сырье наносится и выборочно спекается/сплавляется посредством энергии от внешнего источника или связывается посредством адгезии для изготовления деталей [из 2.5.8 ГОСТ Р 57558-2017]

Порошковая композиция для АП (powder blend) по ГОСТ Р 57558-2017

Количество порошка, полученного путем перемешивания порошков из одной или нескольких партий порошка, имеющих одинаковый химический и гранулометрический состав в заданных пределах. Примечание - Обычным видом порошковой композиции является смесь первичного и использованного порошков. Особые требования к порошковым композициям обычно определяются их применением или договоренностью между поставщиком и потребителем [из 2.5.9 ГОСТ Р 57558-2017]

Партия порошка (powder lot) по ГОСТ Р 57558-2017

Количество порошка, произведенного при отслеживаемых, контролируемых условиях, за один цикл порошкового производства. Примечания:

  1. Размер партии порошка определяется поставщиком порошка.
  2. Большинство систем менеджмента качества, как правило, требует сопроводительную документацию на партию порошка. К такой документации относятся сертификаты соответствия, акты испытаний и т.д.

[из 2.5.10 ГОСТ Р 57558-2017]

2.6 Приложения ГОСТ Р 57558-2017

Деталь (part) по ГОСТ Р 57558-2017

Вид изделия, изготовленного из однородного по наименованию и марке материала (или нескольких таких материалов одновременно), получаемый одношаговым процессом или многошаговым процессом, удовлетворяющий требованиям нормативной и конструкторской документации [из 2.6.1 ГОСТ Р 57558-2017]

Прототип (prototype) по ГОСТ Р 57558-2017

Вид изделия, получаемый одношаговым или многошаговым процессом и являющийся опытным образцом или рабочей моделью, который служит для предварительной оценки характеристик, дизайна или свойств изделия [из 2.6.2 ГОСТ Р 57558-2017]

Оснастка для прототипа (prototype tooling) по ГОСТ Р 57558-2017

Изложницы, пресс-формы и другие приспособления для применения в прототипировании; иногда под этим термином подразумевается временная оснастка. Примечание - Этот тип оснастки иногда может быть использован для испытания конструкции оснастки и (или) производства детали для потребителя, пока основную оснастку изготавливают. В таком случае под этим термином подразумевается временная оснастка [из 2.6.3 ГОСТ Р 57558-2017]

Быстрое инструментальное производство (rapid tooling) по ГОСТ Р 57558-2017

Применение АП, направленное на производство инструментов или элементов оснастки с сокращенным сроком изготовления по сравнению с традиционным инструментальным производством. Примечания:

  1. Быстрым инструментальным производством оснастка может быть произведена непосредственно АП или опосредованно, путем производства образца (лекала), который, в свою очередь, будет использован для производства оснастки.
  2. Помимо АП термин «быстрое инструментальное производство» применяют для инструмента с сокращенным сроком изготовления при использовании в вычитающих технологиях (например, фрезерование).

[из 2.6.5 ГОСТ Р 57558-2017]

2.7 Свойства ГОСТ Р 57558-2017

Заготовка АП (as built) по ГОСТ Р 57558-2017

Состояние детали, изготовленной аддитивным процессом, без какой-либо постобработки, кроме, при необходимости, удаления со строительной платформы, удаления структур поддержек и (или) неиспользованного сырья [из 2.7.2 ГОСТ Р 57558-2017]

Конечная плотность (fully dense) по ГОСТ Р 57558-2017

Плотность синтезированного материала, достигаемая при оптимальных технологических параметрах. Примечания:

  1. Производить материал без несплошностей практически невозможно, некоторая микропористость обязательно будет присутствовать.
  2. Размеры и допустимое количество несплошностей обычно определяются требованиями к свойствам конечного продукта.

[из 2.7.3 ГОСТ Р 57558-2017]

Повторяемость АП (repeatability) по ГОСТ Р 57558-2017

Прецизионность АП в условиях повторяемости. К условиям повторяемости относятся: один и тот же метод измерений; идентичные объекты измерения; одна и та же лаборатория; один и тот же оператор; одно и то же оборудование и короткий промежуток времени [из 2.7.6 ГОСТ Р 57558-2017]