增材制造(AM)是指利用三维(3D)模型数据,通过连接材料的方式制造零件的过程,通常是层层叠加。这是一个新兴领域,对于标准化有强烈需求。标准有助于在价值链上为和谐的供应商-客户关系制定一套共同的基本要求。在产品质量和商业上,都表现出了标准化的益处。

航空航天工业处于AM技术研究的前沿,但是,航空航天工业也有义务实现其产品质量和安全上的最高目标。商用飞机的所有部件都必须经过适航当局的认证,这能让乘客放心。当局希望制造过程更加成熟,尤其是像AM这样新开发的技术。

上述所有因素促使航空航天业开始为该领域的AM技术制定公共标准。其中一个例子就是德国标准化研究所(Deutsches Institut für Normung, DIN)已经或即将发布的一系列航空标准:

•DIN 35224,“航空航天应用中的焊接——用于增材制造、基于激光机的粉末床的验收检查”,2016年9月发布。

•DIN 65122,“航空航天系列——增材制造技术中用于粉床的粉末——技术交货规格”,2017年1月发布。

•DIN 35225,“航空航天应用焊接——增材制造中基于粉末床机器的操作员资格”,2017年6月发布。

•DIN 65123,“航空航天系列——通过粉末床熔合增材技术制造的金属部件的检测方法”,2017年8月发布。

•DIN 65124,“航空航天系列——通过粉末床熔合增材技术制造的金属部件的技术交付规范”草案,预计将在2018年第一季度发布。

但是,考虑到航空航天是全球性业务,标准化不会停留在国家层面。国际标准化组织(ISO)已经成立了AM技术委员会ISO/TC 261,该委员会与美国测试与材料学会(ASTM)F42委员会合作,为AM技术开发可在全球范围内应用的通用标准。这些标准并不具体针对航空航天工业,而是建立起一个通用的技术基础。

以下标准由ISO/TC 261和ASTM F42委员会发布:

•ISO 17296-2 :“增材制造——总则——第二部分:过程类别和原料的概述”

•ISO 17296-3 :2014.“增材制造——总则——第三部分:主要特点和相应测试方法”

•ISO 17296-4 :2014.“增材制造——总则——第四部分:数据处理概述”

•ISO/ASTM 52900:2015.“增材制造——总则——术语”

•ISO/ASTM 52915 :2016.“增材制造文档(AMF)格式的规范标准,1.2版本”

•ISO/ASTM 52921:2013.“增材制造标准术语——坐标系统和测试方法”

由于焊接产品与AM产品之间有许多相似之处,ISO/TC 44/WG 4委员会“航空航天领域焊接和钎焊”已经提出与ISO/TC 261和ASTM F42委员会组建一个联合工作小组“航空航天领域的增材制造”。这项合作的细则条款于2017年3月7日完成,新的联合工作小组将很快开始制定关于航空航天领域AM技术的ISO和(或)ISO/ASTM标准。

首先提出了如下项目:

•制定基于粉末床的AM激光机的验收检查标准(DIN 35224可以作为这个项目的基准);

•制定基于粉末床的AM机器的操作资格标准(DIN5225可以作为这个项目的基准);

•制定航空航天应用的定向能量沉积技术的规范。

如此,航空航天领域的AM技术标准化工作正在进行中,许多人认为这个领域有着光明的未来。