ISO/ASTM DIS 52924
(Main)Additive manufacturing -- Qualification principles -- Classification of part properties for additive manufacturing of polymer parts
Additive manufacturing -- Qualification principles -- Classification of part properties for additive manufacturing of polymer parts
Fabrication additive -- Principes de qualification -- Classification des propriétés de la pièce pour la fabrication additive de pièces en polymère
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/ASTM DIS 52924
ISO/TC 261 Secretariat: DIN
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Additive manufacturing — Qualification principles —
Classification of part properties for additive manufacturing
of polymer parts
ICS: 25.030
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This document is circulated as received from the committee secretariat.
FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS
THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY
NOT BE REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL
STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL,
TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND
USER PURPOSES, DRAFT INTERNATIONAL
STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO
BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR
POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
Reference number
NATIONAL REGULATIONS.
ISO/ASTM DIS 52924:2020(E)
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED
TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS,
NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT
RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE AND TO
PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION. ISO 2020
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ISO/ASTM DIS 52924:2020(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO/ASTM International 2020 – All rights reserved
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ISO/ASTM DIS 52924:2020(E)
Contents Page
Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv
Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v
1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1
2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1
3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1
4 Symbols and abbreviations ....................................................................................................................................................................... 2
4.1 Symbols ......................................................................................................................................................................................................... 2
4.2 Abbreviations ........................................................................................................................................................................................... 3
5 Classification system ........................................................................................................................................................................................ 3
5.1 Definition of the classes of part property ........................................................................................................................ 3
5.2 Typical classification of important material classes and usage of the classification
system for part properties ............................................................................................................................................................ 4
6 Test specimens for determining the characteristic values for the classification system .........6
6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 6
6.2 Tensile properties ................................................................................................................................................................................. 6
6.3 Dimensional accuracy ....................................................................................................................................................................... 6
6.4 Density ........................................................................................................................................................................................................... 7
6.5 Labelling ....................................................................................................................................................................................................... 7
6.6 Orientation, grid arrangement, and distribution in the build space ........................................................ 7
6.6.1 General...................................................................................................................................................................................... 7
6.6.2 Orientation and grid arrangement to be used ........................................................................................ 7
6.6.3 Distribution in the build space ............................................................................................................................ 7
6.7 Manufacturing ......................................................................................................................................................................................11
7 Determination of characteristic values and classification in the classification system ..........11
7.1 General ........................................................................................................................................................................................................11
7.2 Mechanical properties ...................................................................................................................................................................11
7.2.1 General...................................................................................................................................................................................11
7.2.2 Determination of characteristic values .....................................................................................................12
7.2.3 Classification in the classifcation system .................................................................................................12
7.3 Dimensional accuracy ....................................................................................................................................................................12
7.3.1 General...................................................................................................................................................................................12
7.3.2 Determination of characteristic values .....................................................................................................12
7.3.3 Classification in the classification system ...............................................................................................13
7.4 Relative part density .......................................................................................................................................................................13
7.4.1 General...................................................................................................................................................................................13
7.4.2 Determination of characteristic values .....................................................................................................13
7.4.3 Classification in the classification system ...............................................................................................13
7.5 Classification in classes of part properties ..................................................................................................................13
8 Initial classification and regular checking of the classifications ....................................................................14
8.1 Standard classification procedure .......................................................................................................................................14
8.2 Initial classification ..........................................................................................................................................................................14
8.3 Regular checking ................................................................................................................................................................................14
8.4 Renewed determination of the classifications in case of replacement of relevant
machine components .....................................................................................................................................................................14
Annex A (informative) Form for part property classification according to ISO/ASTM 52924 ..............16
Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................17
© ISO/ASTM International 2020 – All rights reserved iii---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/ASTM DIS 52924:2020(E)
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 documents 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).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).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.The committee responsible for this document is 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.This is the first edition of this document.
iv © ISO/ASTM International 2020 – All rights reserved
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ISO/ASTM DIS 52924:2020(E)
Introduction
The goal of this document is to improve the communication between providers and users of additive
manufactured polymer parts in relation to the part quality to be supplied. For this purpose, quality
criteria and part properties are categorised into a system of quality classes.In the additive manufacturing processes relevant for polymers, the part properties depend very heavily
on the machine systems, the material and the process control used. Typically, the process control can
be optimised for productivity or quality. These goals are in principle contradictory in the context of the
performance of a specific machine.The property classes listed in this standard help to make clear the differences in quality. The property
classes enable the user to define part specifications for manufacturing.Along with the specification of the property classes, this standard states which property classes can be
achieved with typical materials. Test specimens and their arrangement in the build space are specified
(The related CAD data are included with this document as positioned STL data.). The determination
of the mechanical tensile properties, the dimensional accuracy and the part density with the aid of
these test specimens is described to make possible the assignment to property classes for the related
characteristic values.© ISO/ASTM International 2020 – All rights reserved v
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/ASTM DIS 52924:2020(E)
Additive manufacturing — Qualification principles —
Classification of part properties for additive manufacturing
of polymer parts
1 Scope
This document establishes the required or the achievable classes of part properties for additive
manufactured polymer parts in order to get a common understanding on part quality. It is aimed at
providers of manufacturing services for polymer parts who use additive manufacturing machines and
at the customers for these services. Designers of parts as well as buyers and providers of manufacturing
services can specify, in a traceable manner, the required or the achievable level of part properties with
the aid of this standard.This document applies to parts that have been manufactured from a thermoplastic polymer by means
of powder bed fusion with laser for polymers (PBF-LB/P), alternatively named laser sintering (LS)
or material extrusion (MEX). Its applicability to other processes for polymers shall be checked in the
specific case.NOTE Laser sintering is also known as selective laser sintering (SLS ).
NOTE The process called material extrusion (MEX) in ISO/ASTM 52900 is also known as fused layer modelling
(FLM), fused layer manufacturing or fused deposition modelling (FDM) or fused filament fabrication (FFF).
The classification of part properties apply to parts that have not been post-processed after unpacking
from the build space and after removing possible support structures.2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes 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 37:2017, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of tensile stress-strain properties
ISO 291:2008, Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testingISO 527-1:2012, Plastics - Determination of tensile properties - Part 1: General principles
ISO 3167:2014, Plastics — Multipurpose test specimensISO 10350-1:2017, Plastics — Acquisition and presentation of comparable single-point data — Part 1:
Moulding materialsISO 20457:2018, Plastics moulded parts — Tolerances and acceptance conditions
ISO/ASTM 52900:2018, Additive manufacturing; General principles — Terminology
ISO/ASTM 52921:2013-06, Standard terminology for additive manufacturing - Coordinate systems and
test methodologies3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/ASTM 52900 and the
following apply.© ISO/ASTM International 2020 – All rights reserved 1
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ISO/ASTM DIS 52924:2020(E)
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
3.1
part density
ratio of part mass, m, and measured part volume, V, of a laser sintered or material extruded part
ρ= (1)Note 1 to entry: The part is generally cubeshaped.
3.2
laser sintered as manufactured
state of a cooled part after the end of the laser sintering process immediately after unpacking
Note 1 to entry: Laser sintered parts as manufactured are generally dry.Note 2 to entry: The laser sintered part as manufactured state exists for the materials PA12, PA11, PP, PE, PAEK,
TPE in the following conditions:— The build job is cooled to room temperature in a nitrogen atmosphere, where the supply of air during cooling
until the parts are unpacked shall be avoided if possible or reduced to a minimum.
— The parts are unpacked within three days of the end of the build job.— The parts have been subjected to the air for a maximum of 4 h since the start of part removal.
— The parts removed are stored with the exclusion of air, e.g., in air-tight and moisture-tight packaging.
3.3nominal material density
solid density of the feedstock, measured on a specimen free of pores
Note 1 to entry: In data sheets, the nominal material density is mostly stated as material density of compounded,
injection molded or compression molded material.3.4
relative part density
ratio of part density, ρ (3.1), and nominal material density, ρ (3.3)
D= (2)
4 Symbols and abbreviations
4.1 Symbols
The following symbols are used throughout this standard:
Symbol Designation Unit
D relative part density %
m part mass g, kg
V part volume cm
2 © ISO/ASTM International 2020 – All rights reserved
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ISO/ASTM DIS 52924:2020(E)
Symbol Designation Unit
ρ part density g/cm
ρ nominal material density g/cm
4.2 Abbreviations
The following abbreviations are used throughout this standard:
ABS acrylonitrile butadiene styrene
LS laser sintering
MEX material extrusion
NW non-tool related dimensions
PA6 polyamide 6
PA11 polyamide 11
PA12 polyamide 12
PAEK polyaryletherketone
PC polycarbonate
PE polyethylene
PEI/PC polyetherimide/polycarbonate blend
PP polypropylene
TG tolerance group
TPE thermoplastic elastomer
TPA thermoplastic copolyamide
TPC thermoplastic polyester elastomer
TPU thermoplastic polyurethane
5 Classification system
5.1 Definition of the classes of part property
Classes of part properties shall be established based on mechanical tensile properties, density and
dimensional accuracy of manufactured parts.To make the differences in quality during the additive manufacturing of polymer parts clearer and
easier to communicate, the classification system shown in Table 1 shall be used.This system classifies typical value ranges for important part characteristics and assigns these ranges
to common materials for the laser sintering and material extrusion processes.The classification system contains eleven different classes of part properties that are sequentially
numbered from 0 to 10.Material characteristic values determined as per typical standards from the tensile test (ISO 527-1 or
for elastic materials ISO 37) and the density measurement in 7.4 are used as characteristic values. At
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ISO/ASTM DIS 52924:2020(E)
the same time, the dimensional accuracy achievable with additive manufacturing is assigned to the
tolerance classes according to ISO 20457 for dimensions that are not tool related.
The part property classes in the classes 0 to 10 cover ranges that can typically be achieved on
consideration of all the material aspects of polymer-processing additive processes. Here each
characteristic value shall be considered independent from the others and dependent on the part
orientation. This means that each characteristic value can have a different class.
Table 1 — (1 of 3)— Classes of part properties for polymer parts from additive manufacturing
Characteristic Tensile modulus Strength/ Ten- Strain at break/ Relative part Dimensional
value sile strength Elongation at density accuracybreak
Unit MPa MPa % %
Test standard ISO 527-1/ ISO 527-1/ ISO 37 ISO 527-1/ ISO 37 acc. to 8.3 ISO 20457
Class 10 > 8 000 > 100 > 200 > 99,5 —Class 9 > 6 000 ≤ 8 000 > 85 ≤ 100 > 100 ≤ 200 > 99 ≤ 99,5 —
Class 8 > 5 000 ≤ 6 000 > 70 ≤ 85 > 50 ≤ 100 > 98,5 ≤ 99 TG 1 NW
Class 7 > 4 000 ≤ 5 000 > 60 ≤ 70 > 35 ≤ 50 > 97,5 ≤ 98,5 TG 2 NW
Class 6 > 3 000 ≤ 4 000 > 50 ≤ 60 > 25 ≤ 35 > 95 ≤ 97,5 TG 3 NW
Proper-
Class 5 > 2 500 ≤ 3 000 > 45 ≤ 50 > 20 ≤ 25 > 92,5 ≤ 95 TG 4 NW
ty class
Class 4 > 2 000 ≤ 2 500 > 40 ≤ 45 > 15 ≤ 20 > 90 ≤ 92,5 TG 5 NW
Class 3 > 1 500 ≤ 2 000 > 30 ≤ 40 > 10 ≤ 15 > 85 ≤ 90 TG 6 NW
Class 2 > 1 000 ≤ 1 500 > 20 ≤ 30 > 5 ≤ 10 > 80 ≤ 85 TG 7 NW
Class 1 > 500 ≤ 1 000 > 10 ≤ 20 > 3 ≤ 5 > 70 ≤ 80 TG 8 NW
Class 0 0 ≤ 500 > 0 ≤ 10 0 ≤ 3 > 0 ≤ 70 TG 9
5.2 Typical classification of important material classes and usage of the classification
system for part propertiesThe intention is to make the range of typical part properties for a material type and an additive
manufacturing process distinguishable and comparable. To clarify this point, typical classifications for
important material classes for laser sintering and for material extrusion are summarised in Table 2
based on the state of the art and experts’ experience.The compilation shows that characteristic values cannot always be classified exactly in one grade. Due
to differences between machines and variations in parameters, the related achievable characteristic
values can fall into different classes. On the basis of Table 2, the quality of parts from different providers
and parameter sets can be compared and requirements on the specific parts can be defined.
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ISO/ASTM DIS 52924:2020(E)
Table 2 — (2 of 3)— Examples for classifications for typical laser sintering and material
extrusion materialsChar- Te Charac-teristic TPA/TPC/ PEI/PC PA 12
Class PA 12 (LS) PA 11 (LS) PAEK (LS) ABS (MEX)
ac- st st value range TPU (LS) (MEX) (MEX)
ter- Unit an
istic da
Alignment XY ZX XY ZX XY ZX XY ZX XY ZX XY ZX XY ZX
value rd
< 500 0 X X
500≤1000 1
1000≤1500 2 X X
1500≤2000 3 X X X X X X
2000≤2500 4 X X X
Ten-
ISO
sile
MPa 527- 2500≤3000 5 X
mod-
ulus
3000≤4000 6 X X
4000≤5000 7
5000≤6000 8
6000≤8000 9
> 8000 10
< 10 0 X X
10≤20 1 X X
20≤30 2 X X
Str
30≤40 3 X X
eng
ISO
th/
40≤45 4 X X X X
ns MPa 45≤50 5 X X X X X X
ile
ISO
50≤60 6 X X X X X X
str
eng
60≤70 7 X X
70≤85 8 X X
85≤100 9
> 100 10
< 3 0 X X X X
3≤5 1 X
Str 5≤10 2 X X X X
ain
10≤15 3 X X
ISO
bre
15≤20 4 X X X X
ak/
Elo % 20≤25 5 X X X
nga
ISO
25≤35 6 X X
tio
n at
35≤50 7 X X
bre
ak 50≤100 8 X X
100≤200 9 X X
> 200 10 X X
< 70 0
70≤80 1
80≤85 2
85≤90 3 X
Rel-
90≤92,5 4 X X X
ac-
ative
cord-
part % 92,5≤95 5 X X X X X
ing to
den-
8.3
95≤97,5 6 X X X X X X
sity
97,5≤98,5 7 X X X X X X
98,5≤99 8 X X X X X
99≤99,5 9 X
> 99,5 10
a The component density is specified independent of orientation.
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ISO/ASTM DIS 52924:2020(E)
Table 2 (continued)
Char- Te Charac-teristic TPA/TPC/ PEI/PC PA 12
Class PA 12 (LS) PA 11 (LS) PAEK (LS) ABS (MEX)
ac- st st value range TPU (LS) (MEX) (MEX)
ter- Unit an
istic da
Alignment XY ZX XY ZX XY ZX XY ZX XY ZX XY ZX XY ZX
value rd
TG 9 0
TG 8 NW 1
TG 7 NW 2 X X X X X X
TG 6 NW 3 X X X X X X X X X X X X X X
Di-
TG 5 NW 4 X X X X X X X X X X X X X X
men-
ISO
sional TG 4 NW 5 X X X X X X X X X X
20457
accu-
TH 3 NW 6
racy
TG 2 NW 7
TG 1 NW 8
a The component density is specified independent of orientation.
It shall be noted that the upper classes of part properties listed usually define the maximum values
currently technically possible. The definition of a requirement for a specific material with a higher class
is therefore not appropriate in this context and can only be achieved by a few specialists in exceptional
cases. At the same time, it shall be noted that the information relates to the unfilled material types in
each case.6 Test specimens for determining the characteristic values for the
classification system
6.1 General
To perform a classification in the established system in clause 5, a comparable pool of data shall be
created. These data can only be determined by measurements on a minimum number of at least 7 test
specimens.Test specimen shall be manufactured under defined process conditions and in particular with defined
test specimen arrangements.Requirements established in 6.2 to 6.7 apply.
6.2 Tensile properties
Tensile test specimens according to ISO 3167 type A with a total length of at least 150 mm and a test
cross-section of 4 mm × 10 mm shall be used. For elastic materials (TPE, TPA, TPC, TPU), a test specimen
according to ISO 37 type S2 shall be used.An alternative type of test specimen may be used, in consultation between suppliers and customers and
deviating from this standard, only in machines with a smaller usable build space (longest build space
edge or build space height less than 150 mm) on which the dimensions of the test specimens cannot be
met. This deviation shall be stated with the information on the classification with the tensile bar used.
6.3 Dimensional accuracyBars with a cross-section of 5 mm × 10 mm and different test specimen lengths shall be manufactured.
The lengths to be manufactured are around 24 mm, 40 mm, 65 mm, 100 mm and 150 mm and are
therefore in the middle of the nominal dimension ranges to be checked according to ISO 20457. Before
manufacturing, the length dimensions shall be adjusted to an integer multiple of the layer thickness
used. This is done to exclude measurement deviations due to the layer thickness during classification.
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ISO/ASTM DIS 52924:2020(E)
For this purpose the stated length dimensions are divided by the layer thickness, and the resulting
number shall be rounded to the next whole number. This rounded number is in turn multiplied by the
layer thickness. The resulting length is the test specimen length to be manufactured.
The larger lengths may be excluded, in consultation between suppliers and customers, only in machines
with a smaller usable build space (longest build space edge or build space height less than 150 mm)
on which the dimensions of the test specimens cannot be met. This deviation shall be stated with the
information on the classification with the modified validity range.6.4 Density
Cubes with an edge length of 20 mm shall be used.
6.5 Labelling
All test specimens (specimen for tensile tests, dimensional bars, density cubes) shall be unambiguously
labelled such that the test specimens manufactured can be assigned unambiguously to the build
position.The labelling shall not distort the mass of the density cubes. This can be achieved, e.g., by attachment of
easily removable flags to the STL file for the cube. Alternatively, the density cubes shall be manufactured
without labelling and to be labelled using a permanent pen during part removal from the AM machine.
6.6 Orientation, grid arrangement, and distribution in the build space6.6.1 General
To create a pool of data that is as comparable as possible between different suppliers, machines and
materials for the classification system, the orientation, the grid arrangement, and the distribution of
the test specimens in the build space during the build process shall be stated.6.6.2 Orientation and grid arrangement to be used
For test specimen for tensile testing and dimensional accuracy in 6.2 and 6.3 different build orientations
in the entire usable build area including the corner areas shall be taken into account.
For a flat orientation (orientation XY according to ISO/ASTM 52921; alternatively YX for the case that
during the laser sintering the powder is applied along the Y-axis), at least one test specimen per grid
dimension of 100 mm × 200 mm, however at least seven test specimens in total shall be manufactured
in the direction of the two main plane axes of the m...
PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/ASTM DIS 52924
ISO/TC 261 Secrétariat: DIN
Début de vote: Vote clos le:
2020-04-07 2020-06-30
Fabrication additive — Principes de qualification —
Classification des propriétés de la pièce pour la fabrication
additive de pièces en polymère
Additive manufacturing — Qualification principles — Classification of part properties for additive
manufacturing of polymer partsICS: 25.030
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
Le présent document est distribué tel qu’il est parvenu du secrétariat du comité.
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALEAVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET
ISO/ASTM DIS 52924:2020(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. ISO 2020
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ISO/ASTM DIS 52924:2020(F)
ISO/ASTM DIS 52924:2020(F)
Sommaire
Avant-propos ................................................................................................................................................................... 5
Introduction..................................................................................................................................................................... 6
1 Domaine d’application .................................................................................................................................. 1
2 Références normatives .................................................................................................................................. 1
3 Termes et définitions ..................................................................................................................................... 2
4 Symboles et abréviations ............................................................................................................................. 3
4.1 Symboles ............................................................................................................................................................. 3
4.2 Abréviations ...................................................................................................................................................... 3
5 Système de classification .............................................................................................................................. 4
5.1 Définition des classes de propriétés de la pièce .................................................................................. 4
5.2 Classification type des classes importantes de matériaux et utilisation du système de
classification pour les propriétés des pièces ........................................................................................ 5
6 Éprouvettes pour déterminer les valeurs caractéristiques pour le système declassification ..................................................................................................................................................... 7
6.1 Généralités ......................................................................................................................................................... 7
6.2 Propriétés en traction ................................................................................................................................... 7
6.3 Exactitude dimensionnelle .......................................................................................................................... 7
6.4 Masse volumique ............................................................................................................................................. 8
6.5 Étiquetage .......................................................................................................................................................... 8
6.6 Orientation, agencement en grille et répartition dans l’espace de fabrication ........................ 8
6.6.1 Généralités ......................................................................................................................................................... 8
6.6.2 Orientation et agencement en grille à utiliser ...................................................................................... 8
6.6.3 Répartition dans l’espace de fabrication ................................................................................................ 9
6.7 Fabrication ...................................................................................................................................................... 13
7 Détermination des valeurs caractéristiques et classification dans le système de
classification .................................................................................................................................................. 13
7.1 Généralités ...................................................................................................................................................... 13
7.2 Propriétés mécaniques .............................................................................................................................. 13
7.2.1 Généralités ...................................................................................................................................................... 13
7.2.2 Détermination des valeurs caractéristiques ...................................................................................... 13
7.2.3 Classification dans le système de classification ................................................................................ 14
7.3 Exactitude dimensionnelle ....................................................................................................................... 14
7.3.1 Généralités ...................................................................................................................................................... 14
7.3.2 Détermination des valeurs caractéristiques ...................................................................................... 14
7.3.3 Classification dans le système de classification ................................................................................ 15
7.4 Masse volumique relative de la pièce ................................................................................................... 15
7.4.1 Généralités ...................................................................................................................................................... 15
7.4.2 Détermination des valeurs caractéristiques ...................................................................................... 15
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT7.4.3 Classification dans le système de classification ................................................................................ 15
7.5 Classification en classes de propriétés de la pièce ........................................................................... 15
© ISO/ASTM International 2020Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en oeuvre, aucune partie de cette
8 Classification initiale et contrôle périodique des classifications................................................ 16
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
8.1 Mode opératoire normalisé de classification ..................................................................................... 16
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,
8.2 Classification initiale ................................................................................................................................... 16
soit d’un organisme membre de l’ISO dans le pays du demandeur. Aux États-Unis, les demandes doivent être adressées à ASTM
International. 8.3 Contrôle périodique .................................................................................................................................... 16
ISO copyright office ASTM International8.4 Détermination renouvelée des classifications en cas de remplacement de
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700
composants pertinents de la machine .................................................................................................. 17
CH-1214 Vernier, Geneva West Conshohocken, PA 19428-2959, USATél.: +41 22 749 01 11 Tél.: +610 832 9634
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ISO/ASTM DIS 52924:2020(F)
Sommaire
Avant-propos ................................................................................................................................................................... 5
Introduction..................................................................................................................................................................... 6
1 Domaine d’application .................................................................................................................................. 1
2 Références normatives .................................................................................................................................. 1
3 Termes et définitions ..................................................................................................................................... 2
4 Symboles et abréviations ............................................................................................................................. 3
4.1 Symboles ............................................................................................................................................................. 3
4.2 Abréviations ...................................................................................................................................................... 3
5 Système de classification .............................................................................................................................. 4
5.1 Définition des classes de propriétés de la pièce .................................................................................. 4
5.2 Classification type des classes importantes de matériaux et utilisation du système de
classification pour les propriétés des pièces ........................................................................................ 5
6 Éprouvettes pour déterminer les valeurs caractéristiques pour le système declassification ..................................................................................................................................................... 7
6.1 Généralités ......................................................................................................................................................... 7
6.2 Propriétés en traction ................................................................................................................................... 7
6.3 Exactitude dimensionnelle .......................................................................................................................... 7
6.4 Masse volumique ............................................................................................................................................. 8
6.5 Étiquetage .......................................................................................................................................................... 8
6.6 Orientation, agencement en grille et répartition dans l’espace de fabrication ........................ 8
6.6.1 Généralités ......................................................................................................................................................... 8
6.6.2 Orientation et agencement en grille à utiliser ...................................................................................... 8
6.6.3 Répartition dans l’espace de fabrication ................................................................................................ 9
6.7 Fabrication ...................................................................................................................................................... 13
7 Détermination des valeurs caractéristiques et classification dans le système de
classification .................................................................................................................................................. 13
7.1 Généralités ...................................................................................................................................................... 13
7.2 Propriétés mécaniques .............................................................................................................................. 13
7.2.1 Généralités ...................................................................................................................................................... 13
7.2.2 Détermination des valeurs caractéristiques ...................................................................................... 13
7.2.3 Classification dans le système de classification ................................................................................ 14
7.3 Exactitude dimensionnelle ....................................................................................................................... 14
7.3.1 Généralités ...................................................................................................................................................... 14
7.3.2 Détermination des valeurs caractéristiques ...................................................................................... 14
7.3.3 Classification dans le système de classification ................................................................................ 15
7.4 Masse volumique relative de la pièce ................................................................................................... 15
7.4.1 Généralités ...................................................................................................................................................... 15
7.4.2 Détermination des valeurs caractéristiques ...................................................................................... 15
7.4.3 Classification dans le système de classification ................................................................................ 15
7.5 Classification en classes de propriétés de la pièce ........................................................................... 15
8 Classification initiale et contrôle périodique des classifications................................................ 16
8.1 Mode opératoire normalisé de classification ..................................................................................... 16
8.2 Classification initiale ................................................................................................................................... 16
8.3 Contrôle périodique .................................................................................................................................... 16
8.4 Détermination renouvelée des classifications en cas de remplacement decomposants pertinents de la machine .................................................................................................. 17
© ISO/ASTM 2020 – Tous droits réservés 3---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/ASTM DIS 52924:2020(F)
Annexe A (informative) Formulaire pour la classification de la propriété de la pièce
conformément à l’ISO/ASTM 52924 ...................................................................................................... 18
Bibliographie ................................................................................................................................................................ 19
4 © ISO/ASTM 2020 – Tous droits réservés---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/ASTM DIS 52924:2020(F)
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’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).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 le lien suivant : www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html.
Le comité responsable du présent document est l’ISO/TC 261, Fabrication additive, en coopération avec
l’ASTM F 42, 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.Il s’agit de la première édition de ce document.
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ISO/ASTM DIS 52924:2020(F)
Introduction
Le but du présent document est d’améliorer la communication entre les fournisseurs et les utilisateurs
de pièces en polymère fabriquées de manière additive en ce qui concerne la qualité des pièces à livrer.
Dans cet objectif, les critères de qualité et les propriétés des pièces sont catégorisés dans un système de
classes de qualité.Dans les procédés de fabrication additive pertinents pour les polymères, les propriétés des pièces
dépendent dans une très large mesure des systèmes de machines, du matériau et du contrôle du procédé
utilisés. Généralement, le contrôle du procédé peut être optimisé pour la productivité ou la qualité. Ces
objectifs sont en principe contradictoires dans le contexte de la performance d’une machine spécifique.
Les classes de propriété énumérées dans la présente norme aident à faire apparaître clairement les
différences de qualité. Les classes de propriété permettent à l’utilisateur de définir les spécifications des
pièces pour la fabrication.Avec la spécification des classes de propriété, la présente norme établit quelles classes de propriété
peuvent être obtenues avec des matériaux type. Des éprouvettes et leur agencement dans l’espace de
fabrication sont spécifiés (les données de CAO correspondantes sont comprises dans le présent document
comme données de position STL). La détermination des propriétés de traction mécaniques, de
l’exactitude dimensionnelle et de la masse volumique de la pièce à l’aide de ces éprouvettes est décrite
pour permettre l’affectation aux classes de propriété pour les valeurs caractéristiques associées.
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ISO/ASTM DIS 52924:2020(F)
Fabrication additive — Principes de qualification — Classification
des propriétés de la pièce pour la fabrication additive de pièces en
polymère
1 Domaine d’application
Le présent document établit les classes de propriétés de la pièce requises ou pouvant être atteintes pour
les pièces en polymère fabriquées de manière additive, afin de disposer d’une compréhension commune
sur la qualité des pièces. Il est destiné aux fournisseurs de services de fabrication de pièces en polymère
qui utilisent des machines de fabrication additive et aux clients de ces services. Les concepteurs de pièces
aussi bien que les acheteurs et les fournisseurs de services de fabrication peuvent spécifier, de manière
traçable, le niveau des propriétés de la pièce requis ou pouvant être atteint à l’aide de la présente norme.
Le présent document s’applique aux pièces qui ont été fabriquées à partir d’un polymère thermoplastique
par fusion laser sur lit de poudre pour les polymères (PBF-LB/P), également appelé frittage laser (LS) ou
extrusion de matériau (MEX). Son applicabilité à d’autres procédés pour les polymères doit être contrôlée
dans le cas spécifique.NOTE Le frittage laser est aussi connu sous le nom de frittage laser sélectif (SLS ).
NOTE Le procédé appelé extrusion de matériau (MEX) dans l’ISO/ASTM 52900 est également connu sous le nom
de modélisation de couche fondue (FLM), fabrication de couche fondue ou modélisation de dépôt fondu (FDM) ou dépôt
de fil fondu (FFF).La classification des propriétés de la pièce s’applique à des pièces qui n’ont pas été post-traitées après
leur déballage depuis l’espace de fabrication et après avoir retiré les structures support éventuelles.
2 Références normativesLes 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 37:2017, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination des caractéristiques de
contrainte-déformation en tractionISO 291:2008, Plastiques — Atmosphères normales de conditionnement et d'essai
ISO 527-1:2012, Plastiques — Détermination des propriétés en traction — Partie 1: Principes généraux
ISO 3167:2014, Plastiques — Éprouvettes à usages multiplesISO 10350-1:2017, Plastiques — Acquisition et présentation de caractéristiques intrinsèques comparables
— Partie 1: Matériaux pour moulageISO 20457:2018, Moulages plastiques — Tolérances et conditions de réception
ISO/ASTM 52900:2018, Fabrication additive — Principes généraux — Terminologie
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ISO/ASTM DIS 52924:2020(F)
ISO/ASTM 52921:2013-06, Terminologie normalisée pour la fabrication additive — Systèmes de
coordonnées et méthodes d'essai3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO/ASTM 52900 ainsi que
les suivants, 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 :— IEC Electropedia : disponible à l’adresse http://www.electropedia.org/
— ISO Online browsing platform : disponible à l’adresse https://www.iso.org/obp
3.1
masse volumique de la pièce
rapport de la masse, m, de la pièce sur le volume mesuré, V, de la pièce pour une pièce obtenue par frittage
laser ou par extrusion de matériau(1)
Note 1 à l’article : La pièce est généralement de forme cubique.
3.2
fritté au laser brut de fabrication
état d’une pièce refroidie après la fin du procédé de frittage laser juste après son déballage
Note 1 à l’article : Les pièces frittées au laser brutes de fabrication sont généralement sèches.
Note 2 à l’article : L’état fritté au laser brut de fabrication existe pour les matériaux PA12, PA11, PP, PE, PAEK, TPE
dans les conditions suivantes :— Le travail de fabrication est refroidi à la température ambiante dans une atmosphère d’azote où l’alimentation
en air pendant le refroidissement jusqu’à ce que les pièces soient déballées doit être évitée si possible ou
réduite à un minimum.— Les pièces sont déballées dans les trois jours suivant la fin du travail de fabrication.
— Les pièces ont été en contact avec de l’air pendant un maximum de 4 h depuis le début du retrait de la pièce.
— Les pièces retirées sont stockées avec exclusion de l’air, par exemple, dans un emballage étanche à l’air et
étanche à l’humidité.3.3
masse volumique nominale du matériau
masse volumique de la matière première solide, mesurée sur une éprouvette exempte de pores
Note 1 à l’article : Dans les fiches techniques, la masse volumique nominale du matériau est la plupart du temps
spécifiée comme la masse volumique du matériau composé, moulé par injection ou moulé par compression.
3.4masse volumique relative de la pièce
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ISO/ASTM DIS 52924:2020(F)
rapport de la masse volumique, ρ (3.1), de la pièce sur la masse volumique nominale, ρ (3.3) du matériau
(2)4 Symboles et abréviations
4.1 Symboles
Les symboles suivants sont utilisés tout au long de la présente norme :
Symbole Désignation Unité
D masse volumique relative de la pièce %
m masse de la pièce g, kg
V volume de la pièce cm
ρ masse volumique de la pièce g/cm
ρM masse volumique nominale du matériau g/cm
4.2 Abréviations
Les abréviations suivantes sont utilisées tout au long de la présente norme :
ABS acrylonitrile butadiène styrène
LS frittage laser
MEX extrusion de matériau
NW dimensions sans lien avec l’outil
PA6 polyamide 6
PA11 polyamide 11
PA12 polyamide 12
PAEK polyaryléthercétone
PC polycarbonate
PE polyéthylène
PEI/PC mélange polyétherimide/polycarbonate
PP polypropylène
TG groupe de tolérance
TPE élastomère thermoplastique
TPA copolyamide thermoplastique
TPC élastomère polyester thermoplastique
TPU polyuréthanne thermoplastique
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ISO/ASTM DIS 52924:2020(F)
5 Système de classification
5.1 Définition des classes de propriété de la pièce
Les classes de propriétés de la pièce doivent être établies sur la base des propriétés de traction
mécaniques, de la masse volumique et de l’exactitude dimensionnelle des pièces fabriquées.
Pour rendre les différences de qualité pendant la fabrication additive de pièces en polymère plus claires
et plus faciles à communiquer, le système de classification illustré dans le Tableau 1 doit être utilisé.
Ce système classifie les plages de valeurs type pour les caractéristiques importantes des pièces et attribue
ces plages aux matériaux courant pour les procédés de frittage laser et d’extrusion de matériau.
Le système de classification contient onze classes différentes de propriétés des pièces qui sont
numérotées de manière séquentielle de 0 à 10.Les valeurs caractéristiques des matériaux déterminées selon les normes type à partir de l’essai de
traction (ISO 527-1 ou pour les matériaux élastiques ISO 37) et du mesurage de la masse volumique en
7.4 sont utilisées comme valeurs caractéristiques. Dans le même temps, l’exactitude
dimensionnelle pouvant être atteinte avec la fabrication additive est assignée aux classes de tolérance
conformément à l’ISO 20457 pour les dimensions qui sont sans lien avec l’outil.Les classes de propriété de la pièce dans les classes 0 à 10 couvrent les plages qui peuvent généralement
être obtenues en tenant compte de tous les aspects du matériau dans les procédés additifs de traitement
de polymère. Ici, chaque valeur caractéristique doit être considérée indépendante des autres et
dépendante de l’orientation de la pièce. Cela signifie que chaque valeur caractéristique peut avoir une
classe différente.Tableau 1 (1 sur 3) — Classes de propriétés de la pièce pour les pièces en polymère par
fabrication additiveValeur Module en Résistance/ Déformation à Masse Exactitude
caractéristique traction Résistance à la rupture/ volumique dimensionnelle
la traction Allongement à relative de
la rupture la pièce
Unité MPa MPa % %
Norme d’essai ISO 527-1/
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.