ISO/ASTM 52919:2025
(Main)Additive manufacturing - Qualification principles - Test methods for metal casting sand moulds
Additive manufacturing - Qualification principles - Test methods for metal casting sand moulds
This document specifies test methods for metal casting sand moulds produced using additive manufacturing technologies, with mechanical and physical properties including, but not limited to, tensile strength, transverse strength, gas permeability and thermal expansion.
Fabrication additive — Principes de qualification — Méthode d'essai pour les moules en sable pour fonderie métallique
Le présent document spécifie des méthodes d’essai pour les moules en sable pour fonderie métallique produits à l’aide de technologies de fabrication additive, avec des propriétés mécaniques et physiques comprenant, mais sans s’y limiter, la résistance à la traction, la résistance transversale, la perméabilité aux gaz et l’expansion thermique.
General Information
Overview - ISO/ASTM 52919:2025
ISO/ASTM 52919:2025, "Additive manufacturing - Qualification principles - Test methods for metal casting sand moulds," specifies how to evaluate mechanical and physical properties of sand moulds produced by additive manufacturing (AM). It focuses on practical test methods for properties relevant to metal casting - tensile strength, transverse (bending) strength, gas permeability, and thermal expansion - and on qualification practices tailored to AM-specific behaviours such as anisotropy and build-space variability.
Key technical topics and requirements
- Scope and intent
- Applies to AM-made sand moulds used in metal casting; complements existing foundry test practices by addressing AM-specific factors.
- Sampling principles
- Test specimens should be sampled across the build space (edge, middle, top, bottom) to capture location-dependent variability.
- Multiple specimen orientations (e.g., 0°, 45°, 90°) are required to assess anisotropy from layer-by-layer AM processes.
- Specimens from multiple build cycles/production lots should be evaluated to detect run‑to‑run variation.
- Applicable test methods
- Mechanical tests: tensile strength and bending/transverse strength - use testing machines and geometries consistent with established foundry standards, adapted where necessary for AM specimens.
- Physical tests: gas permeability (to prevent casting defects from trapped gases) and thermal expansion (behavior in high-temperature casting environments).
- Quality considerations specific to AM
- Factors such as machine positioning error, binder/laser fluctuations, recoater or jet head effects, and environmental conditions (temperature, humidity) can create uneven properties.
- Recognises the trade-off for sand moulds: sufficient strength during casting but controlled crushability for removal after solidification.
- Documentation and use
- Requirements for reporting, purchasing clauses for AM-made sand moulds, and procedures for verifying AM machine performance are included.
Practical applications - who uses this standard
- Foundries using AM to produce sand moulds for metal casting
- AM machine manufacturers (binder jetting, powder-bed processes) validating machine performance
- Quality engineers and metallurgical labs performing mechanical and permeability testing
- Purchasing and supply-chain professionals specifying acceptance criteria for AM-made sand moulds
- Research and development teams optimizing AM process parameters for mould applications
Related standards
- ISO/ASTM 52900 - Additive manufacturing: fundamentals and vocabulary
- ISO/ASTM 52901 - Requirements for purchased AM parts
- ISO 17295 - AM part positioning, coordinates and orientation
ISO/ASTM 52919:2025 bridges additive manufacturing and traditional foundry testing, enabling standardized qualification of AM-made sand moulds for reliable, repeatable metal casting results. Keywords: additive manufacturing, AM-made sand moulds, metal casting, test methods, tensile strength, gas permeability, thermal expansion, anisotropy, sampling specimens.
Frequently Asked Questions
ISO/ASTM 52919:2025 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Additive manufacturing - Qualification principles - Test methods for metal casting sand moulds". This standard covers: This document specifies test methods for metal casting sand moulds produced using additive manufacturing technologies, with mechanical and physical properties including, but not limited to, tensile strength, transverse strength, gas permeability and thermal expansion.
This document specifies test methods for metal casting sand moulds produced using additive manufacturing technologies, with mechanical and physical properties including, but not limited to, tensile strength, transverse strength, gas permeability and thermal expansion.
ISO/ASTM 52919:2025 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 25.030 - Additive manufacturing. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
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Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO/ASTM 52919
First edition
Additive manufacturing —
2025-09
Qualification principles — Test
methods for metal casting sand
moulds
Fabrication additive — Principes de qualification — Méthode
d'essai pour les moules en sable pour fonderie métallique
Reference number
© ISO/ASTM International 2025
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Published in Switzerland
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ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Standard practice for sampling specimens of AM-made sand moulds . 1
4.1 Factors causing uneven properties in an AM-made sand mould .1
4.2 Sampling specimens of an AM-made sand mould .2
5 Test methods applicable to evaluating an AM-made sand mould . 2
5.1 General .2
5.2 Requirements for sampling test specimens of an AM-made sand mould .2
5.3 Applicable test methods .3
5.3.1 General .3
5.3.2 Tensile strength test .3
5.3.3 Bending/transverse strength test .4
5.3.4 Gas permeability test .4
5.3.5 Thermal expansion test .4
6 Documentation . 5
6.1 General .5
6.2 Purchasing an AM-made sand mould .5
6.3 Verifying AM machine performance .5
Annex A (normative) Identifier and orientation index of a specimen . 7
Annex B (informative) Example of sampling test specimens and reporting table . 8
Bibliography .13
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iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 261, Additive manufacturing, in cooperation
with ASTM Committee F42, Additive Manufacturing Technologies, on the basis of a partnership agreement
between ISO and ASTM International with the aim to create a common set of ISO/ASTM standards on
additive manufacturing, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical
Committee CEN/TC 438, Additive manufacturing, in accordance with the Agreement on technical cooperation
between ISO and CEN (Vienna Agreement).
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
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iv
Introduction
Additive manufacturing (AM) technology, which enables a part with a complex shape to be made without a
master mould, has been applied to fabricate advanced sand moulds for metal casting. AM-made sand moulds
have advantages in that it is possible to make cast parts not only with more precise dimensions, but also
with thinner and complex shapes; therefore, application fields in the foundry industry are expanding.
The difference between sand moulds and general mechanical/structural parts is that sand moulds are
never used as final products. In other words, a sand mould is crushed after each casting process when its
role ends. Therefore, sand moulds do not require long-term-stable properties, but specific properties for
the casting process, such as having stiffness with a good balance between sufficient mechanical strength
and crushability, as well as gas permeability and physical thermal properties for a hot environment. The
test methods and dimensions of specimens are standardized in existing documents for conventionally made
sand moulds, and they are applicable to AM-made sand moulds. However, these standards do not cover all
aspects of sand moulds made by AM, where uneven properties due to location in a build space and variations
in process conditions between build cycles, as well as anisotropy due to a layer-by-layer process also can
have a significant effect of the properties of the sand mould.
This document provides practices for sampling specimens of AM-made sand moulds, for application in
parallel with existing test methods for the mechanical and physical properties of a metal casting sand mould
made in a conventional way. In this document existing standards for testing tensile strength, transverse
strength, gas permeability and thermal expansion are cited in terms of applicability to test pieces extracted
from sand moulds made with AM. In addition, examples of test reports for two typical applications, where
this document can be applied, are presented. One is for purchasing AM-made sand moulds and the other is
for verifying the performance of an AM machine for sand moulds.
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v
International Standard ISO/ASTM 52919:2025(en)
Additive manufacturing — Qualification principles — Test
methods for metal casting sand moulds
1 Scope
This document specifies test methods for metal casting sand moulds produced using additive manufacturing
technologies, with mechanical and physical properties including, but not limited to, tensile strength,
transverse strength, gas permeability and thermal expansion.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their contents constitute
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 17295, Additive manufacturing — General principles — Part positioning, coordinates and orientation
ISO/ASTM 52900, Additive manufacturing — General principles — Fundamentals and vocabulary
ISO/ASTM 52901, Additive manufacturing — General principles — Requirements for purchased AM parts
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/ASTM 52900 apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Standard practice for sampling specimens of AM-made sand moulds
4.1 Factors causing uneven properties in an AM-made sand mould
An AM machine for sand mould controls joining/curing position and process, based on 3D model data and
process parameters to build qualified sand mould parts stably. However, due to machine positioning error,
joining condition errors, e.g. laser power or binder volume fluctuations, and variations in the environment,
e.g. temperature and humidity, the parts built can have dimensional errors, and properties change depending
on location in the build space during the build cycle. Moreover, even when the same 3D model data, feedstock
and process parameters are applied, the parts built can have different properties in different build cycles
and manufacturing lots, during production over a long period. A conventionally made sand mould is usually
made using binder-premixed sand with an embedded master mould made of a material such as wood, resin,
or metal; then, the entire sand mould is cured uniformly. In contrast, sand moulds made by AM are formed
by incrementally joining or curing the sand particles, mostly commonly using a BJT or a PBF process, and
this can cause non-conformities at different locations in a build space and anisotropy due to a layer-by-layer
joining/curing process.
Hence, major factors requiring attention when monitoring production quality control for AM-made sand
mould are:
— location in a build space;
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— anisotropy caused by a layer-by-layer process;
— variances among manufacturing lots, production runs or build cycles.
4.2 Sampling specimens of an AM-made sand mould
In the set-up for a build cycle, it would normally be most desirable to locate and orient the parts for
optimized productivity. Ideally, every part would have the same properties regardless of the location and
the orientation, however this may not always be the case. To evaluate the range of variations within the
build space, test specimens shall be sampled across different locations and multiple orientations in the same
build cycle, and the properties shall be confirmed to be within acceptable values.
A qualified AM machine system produces parts under a properly controlled environment, by applying
optimal process parameters, as well as using quality-controlled feedstock. Ideally, every part would have
the same properties regardless of the build cycle, however this may not always be the case. To evaluate the
range of variations among build cycles, test specimens shall be sampled from each build cycle where possible
with the same location and orientation, and the properties shall be confirmed to be within acceptable values.
5 Test methods applicable to evaluating an AM-made sand mould
5.1 General
In metal casting processes, a sand mould has the role of holding a flowing high-temperature molten metal in
a cavity. The liquid metal held in the cavity is cooled and solidified; then, the shape of the cavity is transferred
as a solid metal. Generally, the functions required of sand moulds are sufficient strength not to be broken
in the casting process from pouring liquid metal until the metal has solidified, moderate crushability so
that they can be removed after solidifying, and appropriate gas permeability to prevent voids caused by gas
generated from the heated sand mould.
There are several existing test methods for assessing those properties of a sand mould. However, sand
moulds are often manufactured in-house by the foundries themselves and used on-site, and, even in case
they are ordered and purchased, the quality of sand moulds is just guaranteed by applying local agreements
of an industrial society or between companies. Therefore, there are no standard international or intersociety
unified test methods for assessing a sand mould, and test methods vary depending on measurement
principles and dimensions of a test piece.
In the context of metal casting processes, a test specimen of a conventional sand mould is fabricated utilizing
the same binder-premixed sand composition as that employed in the practical sand mould for production.
However, this specimen is fabricated using a distinct mould specifically designed for testing, separate from
the production sand mould. On the other hand, in the case of an AM-made sand mould, an AM machine can
build test specimens in the same build cycle beside a practical sand mould for production. To take advantage
of this, every build cycle should have test specimens for checking the integrity of the AM-made sand mould
manufacturing process.
The test method for AM-made sand moulds shall be selected from among standards regularly applied in
foundry industries, such as those listed in References [1] to [6]. The testing machine and the specimen
geometry shall conform to the test methods. Similar testing machines and specimen geometries may be used
under agreements between parties, such as AM-made sand mould manufacturers and consumers, taking
into account different factors specific to AM-made specimens in setting appropriate acceptance values.
5.2 Requirements for sampling test specimens of an AM-made sand mould
An AM-made sand mould can have different properties in a single build cycle depending on location in a
build space due to machine positioning errors, fluctuations of parameters, and changing environmental
conditions in the processing period. A powder bed AM, PBF or BJT, tends to have errors around the edges
in the horizontal plane due to distortions of the laser beam scanning, or changes in the speed and direction
of the binder jet head and the recoater blade. In addition, the density of powder tends to be higher at the
bottom of the build space than at the top due to gravity. Considering these factors, to evaluate variables
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depending on location in the build space, one or more specimens shall be sampled from distant areas of the
edge, middle, bottom, top, and at some distance from the edge of the build space, and properties shall be
confirmed to be within acceptable values.
An AM-made sand mould can have anisotropy (including property differences due to surface roughness
between upper and bottom surfaces); in particular, mechanical properties, such as tensile strength
and bending/transverse strength, are correlated with stress loading direction. To evaluate anisotropic
difference in properties, multiple specimens built with different representative orientations, e.g. 0°, 45°, and
90°, shall be sampled from the vicinity of any location in a build space, and the properties shall be confirmed
to be within acceptable values. The edge part, n
...
Norme
internationale
ISO/ASTM 52919
Première édition
Fabrication additive — Principes
2025-09
de qualification — Méthode d'essai
pour les moules en sable pour
fonderie métallique
Additive manufacturing — Qualification principles — Test
methods for metal casting sand moulds
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou un intranet, sans autorisation écrite soit de l’ISO à l’adresse ci-après,
soit d’un organisme membre de l’ISO dans le pays du demandeur. Aux États-Unis, les demandes doivent être adressées à ASTM
International.
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Web: www.iso.org Web: www.astm.org
Publié en Suisse
© ISO/ASTM International 2025 – Tous droits réservés
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Pratique normalisée pour l’échantillonnage d’éprouvettes de moules en sable fabriqués
par FA . 1
4.1 Facteurs à l’origine des propriétés inégales d’un moule en sable fabriqué par FA .1
4.2 Échantillonnage d’éprouvettes d’un moule en sable fabriqué par FA .2
5 Méthodes d’essai applicables à l’évaluation d’un moule en sable fabriqué par FA . 2
5.1 Généralités .2
5.2 Exigences pour l’échantillonnage d’éprouvettes d’essai d’un moule en sable fabriqué
par FA .3
5.3 Méthodes d’essai applicables .4
5.3.1 Généralités .4
5.3.2 Essai de résistance à la traction .4
5.3.3 Essai de résistance à la flexion/transversale .4
5.3.4 Essai de perméabilité aux gaz.4
5.3.5 Essai de dilatation thermique .5
6 Documentation . 5
6.1 Généralités .5
6.2 Achat d’un moule en sable fabriqué par FA .6
6.3 Vérification de performance de la machine de FA .6
Annexe A (normative) Identifiant et indice d’orientation d’une éprouvette . 8
Annexe B (informative) Exemple d’échantillonnage d’éprouvettes d’essai et tableau de rapport . 9
Bibliographie .15
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iii
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de
l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par l'ISO/TC 261, Fabrication additive, en coopération avec l'ASTM Comité
F42, Technologies de fabrication additive, dans le cadre d'un accord de partenariat entre l'ISO et ASTM
International dans le but de créer un ensemble commun de normes ISO/ASTM sur la fabrication additive
et en collaboration avec le Comité technique CEN/TC 438, Fabrication additive, du Comité européen de
normalisation (CEN), conformément à l'Accord de coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de
Vienne).
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
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iv
Introduction
La technologie de fabrication additive (FA), qui permet de fabriquer une pièce de forme complexe sans maître
moule, a été appliquée à la fabrication de moules en sable avancés pour fonderie métallique. Les moules en
sable fabriqués par FA présentent l’avantage de permettre la fabrication de pièces moulées non seulement
avec des dimensions plus précises, mais aussi avec des formes plus fines et plus complexes; les domaines
d’application dans l’industrie de la fonderie sont donc en expansion.
La différence entre les moules en sable et les pièces mécaniques/structurelles générales est que les moules
en sable ne sont jamais utilisés comme produits finaux. En d’autres termes, un moule en sable est écrasé
après chaque procédé de coulée lorsque son rôle prend fin. Par conséquent, les moules en sable ne requièrent
pas de propriétés stables à long terme, mais des propriétés spécifiques pour le procédé de coulée, telles
qu’une rigidité avec un bon équilibre entre une résistance mécanique suffisante et la capacité d’écrasement,
ainsi qu’une perméabilité aux gaz et des propriétés thermiques physiques pour un environnement chaud.
Les méthodes d’essai et les dimensions des éprouvettes sont normalisées dans les documents existants pour
les moules en sable fabriqués de manière conventionnelle et sont applicables aux moules en sable fabriqués
par FA. Toutefois, ces normes ne couvrent pas tous les aspects des moules en sable fabriqués par FA, où des
propriétés inégales dues à l’emplacement dans un espace de fabrication et des variations dans les conditions
de procédé entre les cycles de fabrication, ainsi que de l’anisotropie due à un processus couche par couche
peuvent aussi avoir un effet significatif sur les propriétés du moule en sable. Le présent document fournit des
pratiques pour l’échantillonnage d’éprouvettes de moules en sable fabriqués par FA, en vue d’une application
en parallèle avec des méthodes d’essai existantes pour les propriétés mécaniques et physiques d’un moule
en sable pour fonderie métallique fabriqué de manière conventionnelle.
Dans le présent document, les normes existantes pour les essais de résistance à la traction, de résistance
transversale, de perméabilité aux gaz et de dilatation thermique sont citées en termes d’applicabilité aux
pièces d’essai extraites de moules en sable fabriqués par FA. En outre, des exemples de rapports d’essai
pour deux applications typiques, pour lesquelles le présent document peut être appliqué, sont présentés.
L’une concerne l’achat de moules en sable fabriqués par FA et l’autre la vérification des performances d’une
machine de FA pour les moules en sable.
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v
Norme internationale ISO/ASTM 52919:2025(fr)
Fabrication additive — Principes de qualification — Méthode
d'essai pour les moules en sable pour fonderie métallique
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie des méthodes d’essai pour les moules en sable pour fonderie métallique
produits à l’aide de technologies de fabrication additive, avec des propriétés mécaniques et physiques
comprenant, mais sans s’y limiter, la résistance à la traction, la résistance transversale, la perméabilité aux
gaz et l’expansion thermique.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 17295, Fabrication additive — Principes généraux — Positionnement, coordonnées et orientation de la pièce
ISO/ASTM 52900, Fabrication additive — Principes généraux — Fondamentaux et vocabulaire
ISO/ASTM 52901, Fabrication additive — Principes généraux — Exigences pour l’achat de pièces
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO/ASTM 52900 s'appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
4 Pratique normalisée pour l’échantillonnage d’éprouvettes de moules en sable
fabriqués par FA
4.1 Facteurs à l’origine des propriétés inégales d’un moule en sable fabriqué par FA
Une machine de FA pour moule en sable contrôle la position et le procédé d’assemblage/de durcissement, sur
la base des données du modèle 3D et des paramètres du procédé, afin de fabriquer des pièces de moule en
sable qualifiées de manière stable. Toutefois, en raison d’erreurs de positionnement de la machine, d’erreurs
dans les conditions d’assemblage, par exemple la puissance du laser ou les fluctuations du volume de liant, et
de variations dans l’environnement, par exemple la température et l’humidité, les pièces fabriquées peuvent
présenter des erreurs dimensionnelles et les propriétés peuvent changer en fonction de l’emplacement dans
l’espace de fabrication au cours du cycle de fabrication. En outre, même lorsque les mêmes données de modèle
3D, les mêmes matières premières et les mêmes paramètres de procédé sont appliqués, les pièces fabriquées
peuvent avoir des propriétés différentes dans différents les cycles de fabrication et les lots de fabrication
au cours d’une production sur une longue période. Un moule en sable fabriqué de manière conventionnelle
est généralement fabriqué à partir de sable pré-mélangé à un liant et d’un maître moule intégré dans des
matériaux tels que le bois, la résine ou le métal; l’ensemble du moule en sable est ensuite durci uniformément.
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En revanche, des moules en sable fabriqués par FA sont formés en assemblant et durcissant des particules
de sable pas à pas, principalement par procédé BJT ou PBF, ce qui peut entraîner des non-conformités à
différents emplacements d’un espace de fabrication et une anisotropie due à un procédé d’assemblage/de
durcissement couche par couche.
Par conséquent, les principaux facteurs nécessitant une attention particulière lors de la surveillance du
contrôle de la qualité en production d’un moule en sable fabriqué par FA sont donc les suivants:
— emplacement dans un espace de fabrication;
— anisotropie causée par un procédé couche par couche;
— variations entre les lots de fabrication, les cycles de production ou les cycles de fabrication.
4.2 Échantillonnage d’éprouvettes d’un moule en sable fabriqué par FA
Lors de la configuration d’un cycle de fabrication, il serait normalement préférable de localiser et orienter
les pièces de façon à optimiser la productivité. Dans l’idéal, chaque pièce aurait les mêmes propriétés, quel
que soit l’emplacement ou l’orientation, cependant ce pourrait ne pas être le cas. Pour évaluer l’amplitude
des variations dans l’espace de fabrication, des éprouvettes d’essai doivent être échantillonnées à différents
emplacements et dans des orientations multiples au cours du même cycle de fabrication, et il est confirmé
que les propriétés doivent se situer dans les limites des valeurs acceptables.
Un système de machine de FA qualifié produit des pièces dans un environnement correctement contrôlé, en
appliquant des paramètres de procédés optimaux et en utilisant des matières premières de qualité contrôlée.
Idéalement, chaque pièce aurait les mêmes propriétés, quel que soit le cycle de fabrication, cependant
ce pourrait ne pas être le cas. Pour évaluer l’amplitude des variations entre les cycles de fabrication, les
éprouvettes d’essai doivent être échantillonnées dans chaque cycle de fabrication, lorsque cela est possible,
avec le même emplacement et la même orientation, et les propriétés doivent être confirmées comme se
situant dans les valeurs acceptables.
5 Méthodes d’essai applicables à l’évaluation d’un moule en sable fabriqué par FA
5.1 Généralités
Dans les procédés de fonderie métallique, un moule en sable a pour rôle de contenir l’écoulement d’un métal
fondu à haute température dans une cavité. Le métal liquide contenu dans la cavité est refroidi et solidifié;
ensuite, la forme de la cavité est transférée sous forme de métal solide. En règle générale, il est requis que les
moules en sable soient suffisamment robustes pour ne pas se briser au cours du procédé de coulée, depuis
la coulée du métal liquide jusqu’à ce que le métal soit solidifié, voir une capacité d’écrasement modérée pour
pouvoir être retirés après la solidification, et une perméabilité aux gaz appropriée pour éviter les vides
causés par le gaz généré par le moule en sable chauffé.
Il existe plusieurs méthodes d’essai pour évaluer ces propriétés d’un moule en sable. Toutefois, les moules
en sable sont souvent fabriqués en interne par les fonderies elles-mêmes et utilisés sur site, et, même s’ils
sont commandés et achetés, la qualité des moules en sable n’est garantie que par l’application des accords
locaux d’une société industrielle ou entre entreprises. Par conséquent, il n’existe pas de méthodes d’essai
normalisées internationales ou intersociétés pour évaluer un moule en sable, et les méthodes d’essai varient
en fonction des principes de mesure et des dimensions d’une pièce d’essai.
Dans le cadre de procédés de fonderie métallique, une éprouvette d’un moule en sable conventionnel est
fabriquée à partir de la même composition de sable pré-mélangé au liant que celle utilisée pour le moule en
sable pratique pour la production. Cependant, cette éprouvette est fabriquée en utilisant un moule distinct
conçu spécifiquement pour les essais, séparé du moule en sable pour la production. D’autre part, dans le
cas d’un moule en sable fabriqué par FA, une machine de FA peut construire des éprouvettes d’essai dans le
même cycle de fabrication, tout comme un moule en sable pratique pour la production. Pour tirer parti de
cette possibilité, il convient que chaque cycle de fabrication comporte des éprouvettes d’essai permettant de
vérifier l’intégrité du procédé de fabrication des moules en sable fabriqués par FA.
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La méthode d’essai pour les moules en sable fabriqués par FA doit être choisie parmi les normes régulièrement
appliquées dans les industries de la fonderie, telles que celles listées dans les Références [1] à [6]. La machine
d’essai et la géométrie de l’éprouvette doivent être conformes aux méthodes d’essais. Des machines d’essai
et des géométries d’éprouvettes similaires peuvent être utilisées dans le cadre d’accords entre les parties,
telles que les fabricants de moules en sable fabriqués par FA et les consommateurs, en tenant compte des
différents facteurs spécifiques aux éprouvettes fabriquées par FA en définissant des valeurs d’acceptation
appropriées.
5.2 Exigences pour l’échantillonnage d’éprouvettes d’essai d’un moule en sable fabriqué par FA
Un moule en sable fabriqué par FA peut avoir des propriétés différentes au cours d’un même cycle de fabrication
en fonction de son emplacement dans l’espace de fabrication, en raison d’erreurs de positionnement de la
machine, des fluctuations des paramètres et de l’évolution des conditions environnementales au cours de la
période de traitement. Un lit de poudre de FA, PBF ou BJT, a tendance à présenter des erreurs sur les bords
dans le plan horizontal en raison de distorsions du balayage du faisceau laser ou de changements dans la
vitesse et la direction de la tête à jet de liant et de la lame de réenduisage. En outre, la densité de la poudre
tend à être plus élevée au fond de l’espace de fabrication qu’au sommet en raison de la gravité. Compte tenu
de ces facteurs, pour évaluer les variables en fonction de l’emplacement dans l’espace de fabrication, une ou
plusieurs éprouvettes doivent être échantillonnées dans des zones éloignées du bord, du milieu, du fond,
du sommet et à une certaine distance du bord de l’espace de fabrication, et il doit être confirmé que les
propriétés se situent dans les valeurs acceptables.
Un moule en sable fabriqué par FA peut présenter une anisotropie (y compris des différences de propriétés
dues à la rugosité de surface entre les surfaces supérieure et inférieure); en particulier, les propriétés
mécaniques, telles que la résistance à la traction et la résistance à la flexion/transversale, sont corrélées
à la direction de chargement de la contrainte. Pour évaluer la différence anisotrope dans les propriétés,
plusieurs éprouvettes construites avec des orientations représentatives différentes, par exemple 0°, 45° et
90°, doivent être échantillonnées à proximité de n’importe quel emplacement dans un espace de fabrication,
et les propriétés doivent être confirmées comme étant dans les valeurs acceptables. La pièce de bord, non
utilisée pour la production serait adaptée à l’application d’éprouvettes à cette fin.
Un moule en sable fabriqué par FA peut avoir des propriétés différentes, même s’il est fabriqué à partir des
mêmes données de modèle 3D, en raison des conditions de stockage de la matière première et/ou du liant, des
conditions de fonctionnement de la température et/ou de l’humidité, et des caractéristiques de la machine.
Les différences peuvent être plus importantes entre les lots de fabrication qu’entre le
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Die Norm ISO/ASTM 52919:2025 bietet einen umfassenden Rahmen für die Qualifizierung von Metallguss-Sandformen, die durch additive Fertigungstechnologien hergestellt werden. Der Geltungsbereich dieser Norm ist entscheidend, da sie standardisierte Prüfmethoden festlegt, die sich auf die mechanischen und physikalischen Eigenschaften dieser Sandformen konzentrieren. Zu den Schlüsselkriterien gehören Zugfestigkeit, Biegefestigkeit, Gasdurchlässigkeit und thermische Ausdehnung. Ein herausragendes Merkmal der Norm ist ihre Fähigkeit, sich mit den spezifischen Anforderungen der additiven Fertigung auseinanderzusetzen und gleichzeitig die traditionellen Gussverfahren zu berücksichtigen. Dies zeigt sich deutlich in der detaillierten Beschreibung der Testmethoden, die sowohl für neue Werkstoffe als auch für bestehende Prozesse von großem Nutzen sind. Die Norm trägt somit zur Verbesserung der Konsistenz und Verlässlichkeit der hergestellten Produkte bei. Die Relevanz von ISO/ASTM 52919:2025 erstreckt sich über mehrere Industrien, insbesondere in Bereichen, die auf präzise und qualitativ hochwertige Metallgüsse angewiesen sind. Durch die Einführung klarer Standards in der Prüfmethodik unterstützt diese Norm nicht nur die Qualitätssicherung, sondern fördert auch die Innovation im Bereich der additive Fertigung. Somit spielt die Norm eine wesentliche Rolle in der Schaffung eines einheitlichen Standards, der den Anforderungen der heutigen Fertigungsindustrie gerecht wird. Insgesamt hebt sich die Norm ISO/ASTM 52919:2025 durch ihre umfassenden Prüfmethoden und ihre spezifische Ausrichtung auf die additiven Technologien hervor, was sie zu einem unverzichtbaren Bestandteil der modernen Fertigungsstandards macht.
La norme ISO/ASTM 52919:2025 présente des principes de qualification et des méthodes d'essai spécifiques pour les moules en sable de fonderie métallique produits par des technologies de fabrication additive. Cette norme est essentielle pour garantir que les moules répondent à des critères de performance rigoureux. L'un des points forts de cette norme réside dans sa large portée, englobant diverses propriétés mécaniques et physiques, telles que la résistance à la traction, la résistance transversale, la perméabilité des gaz et l'expansion thermique. Ces paramètres sont cruciaux pour évaluer la qualité et la durabilité des moules lors de leur utilisation dans le processus de fonderie. La pertinence d'ISO/ASTM 52919:2025 se manifeste également dans son adaptation aux avancées technologiques dans le domaine de la fabrication additive. En fournissant des méthodes d'essai précises, elle permet aux fabricants de mieux comprendre et maîtriser les caractéristiques des matériaux utilisés, optimisant ainsi le processus de production. De plus, cette norme favorise l'uniformisation des pratiques au sein de l'industrie, offrant un cadre de référence commun qui facilite la communication et la coopération entre les différents acteurs. La conformité à ISO/ASTM 52919:2025 peut également aider les entreprises à renforcer leur position sur le marché en démontrant leur engagement envers des standards de qualité élevés. Dans un contexte où la fabrication additive prend de l'ampleur, ISO/ASTM 52919:2025 se révèle être un outil indispensable, garantissant que les moules en sable de fonderie répondent aux exigences contemporaines tant en termes de performance qu'en termes d'innovation.
ISO/ASTM 52919:2025 표준은 적층 제조(additive manufacturing) 기술을 이용하여 제작된 금속 주조 모래 몰드의 시험 방법에 대해 규정하고 있습니다. 이 표준은 텐실 강도(tensile strength), 전단 강도(transverse strength), 가스 투과성(gas permeability), 열 팽창(thermal expansion) 등과 같은 기계적 및 물리적 특성을 포함하여 여러 중요한 시험 방법을 다룹니다. 이 표준의 강점은 여러 가지가 있습니다. 첫째, ISO/ASTM 52919:2025는 금속 주조 모래 몰드를 생산하는 데 필요한 다양한 시험 및 평가 방법을 포괄적으로 제시하여 산업계에서 실제 적용 가능한 기준을 제공합니다. 둘째, 나날이 발전하는 적층 제조 기술과 소재에 대한 연구 결과를 반영하여, 프로젝트 수행 시 품질 보증 및 신뢰성을 높이는 데 기여합니다. 셋째, 이 표준은 글로벌 산업 환경에서 통일된 기준을 유지함으로써 국제적 호환성을 높일 수 있는 기반을 다지고 있습니다. 또한, ISO/ASTM 52919:2025의 적합성은 금속 주조 분야에 종사하는 엔지니어, 연구원 및 개발자들에게 혁신적인 방향을 제시하는 데 매우 중요합니다. 본 표준은 신뢰할 수 있는 시험 방법을 통해 최종 제품의 품질을 보장하여 금속 주조의 효율성과 경제성을 극대화하는 데 중점을 두고 있습니다. 결론적으로, ISO/ASTM 52919:2025는 적층 제조를 통해 금속 주조 모래 몰드 산업이 발전하는 데 필수적인 역할을 수행하며, 그 적용 범위와 강점은 산업 전반에 걸쳐 매우 중요합니다.
Die Norm ISO/ASTM 52919:2025 befasst sich mit den Qualifikationsprinzipien für metallische Gießsandformen, die durch additive Fertigungstechnologien hergestellt werden. Der Anwendungsbereich dieser Norm ist von großer Bedeutung, da sie spezifische Prüfmethoden definiert, die essentielle mechanische und physikalische Eigenschaften dieser Formmaterialien bewerten. Zu diesen Eigenschaften zählen unter anderem die Zugfestigkeit, die Biegefestigkeit, die Gasdurchlässigkeit und die thermische Ausdehnung. Ein wesentlicher Stärke dieser Norm ist die systematische Herangehensweise an die Qualitätssicherung von Gießsandformen, die mittels additiver Fertigung erzeugt werden. Die Norm bietet klare Richtlinien und Methoden, die dazu beitragen, die Leistung und Zuverlässigkeit der gefertigten Produkte zu gewährleisten. Dies stellt sicher, dass die verwendeten Materialien den Anforderungen der Industrie entsprechen und eine konsistente Produktqualität erreicht wird. Die Relevanz der ISO/ASTM 52919:2025 wird besonders durch die zunehmende Akzeptanz von additiven Fertigungsverfahren in der Industrie unterstrichen, insbesondere im Bereich des Metallguss. Da die Technologien der additiven Fertigung weiter fortschreiten, wird die Validierung ihrer Einsatzmöglichkeiten in der Produktion entscheidend für die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen sein. Die Norm trägt somit dazu bei, Standards zu setzen und das Vertrauen in die additiven Fertigungsprozesse zu stärken. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die ISO/ASTM 52919:2025 eine bedeutende Grundlage für die Standardisierung in der additiven Fertigung darstellt, die sowohl die Qualitätssicherung als auch die Leistungsbewertung von metallischen Gießsandformen fördert.
ISO/ASTM 52919:2025は、 additive manufacturingにおける金属鋳造砂型の品質保証に関する重要な指針を提供する標準です。この文書は、 additive manufacturing技術を使用して製造された金属鋳造砂型に特化した試験方法を規定しており、機械的および物理的特性を評価するためのフレームワークを示しています。 この標準の強みは、引張強度、横方向強度、ガス透過性、熱膨張など、さまざまな重要な特性を評価するための具体的で体系的な手法を提供している点です。こうした特性の測定は、金属鋳造砂型の性能を確保する上で不可欠であり、製造業者が品質を維持し、顧客の要求に応えるための信頼できる基準となります。 ISO/ASTM 52919:2025は、 additive manufacturing技術を駆使した現代の製造プロセスにおいて、金属鋳造に対する新しい指針を提供しており、業界全体における標準化の重要性を強調しています。その結果、製造プロセスの信頼性や効率を向上させることが可能となり、さまざまな産業分野における広範な適用範囲を持つことになります。この標準は、 additive manufacturingを活用する企業にとって、競争力のある生産を促進するための重要な資源となるでしょう。
ISO/ASTM 52919:2025は、金属鋳造用砂型のための試験方法を示す標準文書であり、添加製造技術を利用して製造された砂型の機械的および物理的特性に焦点を当てています。この標準は、引張強度、曲げ強度、ガス透過性、熱膨張を含むがこれに限定されない特性の評価手法を明確に定義しています。 この文書の強みは、添加製造における砂型の品質を一貫して評価できる試験方法を提供する点にあります。特に、現代の製造環境において、性能が要求されるさまざまな用途に対応した信頼性の高いデータを提供することが可能になります。また、この標準は、鋳造業界における技術革新を促進し、新しい材料とプロセスを導入する際の基準となるでしょう。 さらに、ISO/ASTM 52919:2025は、国際的な標準としての重要性も持ち合わせています。国際市場において、さまざまな地域での標準化が進む中で、この文書は技術的な整合性をもたらし、異なる国や地域での製品の互換性を確保します。結果として、添加製造と鋳造プロセスとの関係を強化し、業界全体の発展に貢献するものです。 このように、ISO/ASTM 52919:2025は、金属鋳造用砂型の試験における標準的なアプローチを確立し、品質保証の向上を図るための重要な基盤となることが期待されます。
ISO/ASTM 52919:2025 규정은 적층 제조 기술을 사용하여 생산된 금속 주조 모래 몰드의 시험 방법을 규정하고 있습니다. 본 규정은 엄청나게 중요한 기준을 제공하여, 금속 주조 몰드의 기계적 및 물리적 특성을 평가하는 데 도움을 줍니다. 특히 인장 강도, 전단 강도, 가스 투과성, 열팽창 등 다양한 특성을 포함하여, 적층 제조 기술의 유효성을 잘 드러냅니다. 이 표준의 범위는 금속 주조 산업에서 적층 제조 기술의 적용 가능성을 확대하는 데 중요한 역할을 하며, 다양한 시험 방법을 통해 금속 주조 몰드의 품질을 보장합니다. 이는 제조업체들이 품질 관리 및 제품 성능 개선을 위한 체계를 구축하는 데 큰 도움이 됩니다. ISO/ASTM 52919:2025의 강점 중 하나는 표준화된 시험 방법을 통해 전 세계적으로 일관된 품질 기준을 제시한다는 점입니다. 이는 다양한 기업들이 동일한 방법으로 금속 주조 몰드를 평가할 수 있게 하여, 신뢰성 있는 결과를 도출하게 합니다. 이러한 신뢰성은 고객과의 신뢰를 구축하는 데 중요한 요소로 작용합니다. 또한, 이 표준은 적층 제조 기술의 발전에 따라 변화하는 산업적 요구를 반영하고 있으며, 최신 기술 동향에 맞춘 시험 방법을 포함하고 있어서 매우 적절합니다. 현재와 미래의 제조 환경에서 필요로 하는 다양한 기술적 요구 사항을 충족시키는 데 기여합니다. 결론적으로, ISO/ASTM 52919:2025는 금속 주조 산업에서 적층 제조 기술의 활용을 극대화하기 위한 필수적인 표준이며, 산업 전반에 걸쳐 품질 및 신뢰성을 향상시키는 데 기여하고 있습니다.
The ISO/ASTM 52919:2025 standard provides a comprehensive framework focused on the qualification principles and test methods specifically for metal casting sand moulds produced through additive manufacturing technologies. The scope of this standard is particularly relevant in today’s manufacturing landscape as it addresses the mechanical and physical properties crucial for ensuring the reliability and efficiency of casting processes. One of the key strengths of ISO/ASTM 52919:2025 lies in its thorough approach to defining test methods that evaluate critical parameters such as tensile strength, transverse strength, gas permeability, and thermal expansion of metal casting sand moulds. By standardizing these test methods, the document guarantees that manufacturers can consistently produce moulds that meet the desired specifications and performance criteria, thereby enhancing product quality and operational reliability. Moreover, the relevance of this standard cannot be overstated as industries increasingly turn to additive manufacturing for its advantages in production efficiency and design flexibility. With the rise of advanced manufacturing techniques, having a standardized set of qualification principles is essential for aligning the manufacturing processes with industry best practices, ensuring that the end products are fit for purpose. Overall, ISO/ASTM 52919:2025 is an essential standard for practitioners in the field of additive manufacturing, establishing a solid foundation for the qualification of metal casting sand moulds and contributing to the enhancement of manufacturing processes through its clear guidelines and test methods.
The ISO/ASTM 52919:2025 standard provides a comprehensive framework for the qualification of metal casting sand moulds produced through additive manufacturing technologies. Its scope emphasizes the importance of defining mechanical and physical properties critical for the performance and reliability of these moulds. With a focus on key attributes such as tensile strength, transverse strength, gas permeability, and thermal expansion, this standard is positioned to significantly enhance the quality assurance processes in the additive manufacturing sector. One of the strengths of ISO/ASTM 52919:2025 is its detailed methodology for evaluating the mechanical properties of metal casting sand moulds. By specifying uniform test methods, the standard ensures consistency in results, facilitating better comparisons and evaluations across different manufacturing processes and materials. This level of standardization is essential for industries that rely on precision and uniformity in their production practices. Moreover, the relevance of this document cannot be overstated as additive manufacturing continues to gain traction in various sectors, including aerospace, automotive, and healthcare. The ability to assess and ensure the reliability of metal casting sand moulds through established test methods aligns perfectly with the industry's growing demand for high-quality manufacturing solutions. Incorporating these standards promotes innovation while maintaining necessary safety and performance benchmarks. Overall, ISO/ASTM 52919:2025 serves as a vital resource for manufacturers and engineers in the additive manufacturing domain, creating a solid foundation for the continuous advancement of metal casting technologies while upholding rigorous quality standards.
La norme ISO/ASTM 52919:2025 se concentre sur les principes de qualification et les méthodes d'essai pour les moules en sable de fonderie métallique fabriqués par des technologies de fabrication additive. Son champ d'application est particulièrement pertinent dans le contexte actuel de l'industrialisation de la fabrication additive, où la qualité et la performance des moules en sable sont essentielles pour garantir la fiabilité des procédés de fonderie. Les forces de cette norme résident dans sa capacité à standardiser les méthodes d'évaluation des propriétés mécaniques et physiques des moules en sable. En spécifiant des méthodes d'essai pour évaluer des critères cruciaux tels que la résistance à la traction, la résistance transversale, la perméabilité des gaz et l'expansion thermique, la norme ISO/ASTM 52919:2025 fournit un cadre solide pour assurer la compatibilité et la qualité des produits fabriqués. Cela revêt une importance particulière pour les industries qui dépendent de la précision et de l'efficacité de ces matériaux, notamment l'aéronautique, l'automobile et l'ingénierie générale. La pertinence de cette norme est renforcée par son alignement avec les besoins croissants de l'industrie pour des solutions de production innovantes. En normalisant les approches d'essai, elle promeut non seulement l'uniformité des processus de fabrication, mais également la sécurité et la durabilité des produits finaux. En somme, la norme ISO/ASTM 52919:2025 constitue un outil indispensable pour les acteurs du secteur cherchant à optimiser leurs performances tout en respectant des standards de qualité élevés.
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