ISO/ASTM 52904:2024
(Main)Additive manufacturing of metals — Process characteristics and performance — Metal powder bed fusion process to meet critical applications
Additive manufacturing of metals — Process characteristics and performance — Metal powder bed fusion process to meet critical applications
This document covers the operation and production control of metal powder bed fusion (PBF) machines and processes for areas of critical applications. A critical application is assumed once failing parts-functionality leads to immediate threats. This document is applicable for production of parts and mechanical test specimens using powder bed fusion (PBF) with both laser and electron beams. Specifications related to specific fields of application are provided in respective standards.
Fabrication additive de métaux — Caractéristiques et performances du procédé — Procédé de fusion sur lit de poudre métallique en vue de répondre aux applications critiques
Le présent document couvre le contrôle des opérations et de la production des machines et des procédés de fusion sur lit de poudre de métaux (PBF) dans des secteurs d’application critiques. Une application est considérée comme critique dès lors que la défaillance des fonctionnalités des pièces entraîne des menaces immédiates. Le présent document est applicable pour la production de pièces et d’éprouvettes d’essai mécanique utilisant la fusion sur lit de poudre (PBF) avec des faisceaux laser ou d’électrons. Les spécifications liées à des champs d’application spécifiques sont fournies dans leurs normes respectives.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO/ASTM 52904
Second edition
Additive manufacturing of
2024-07
metals — Process characteristics
and performance — Metal powder
bed fusion process to meet critical
applications
Fabrication additive de métaux — Caractéristiques et
performances du procédé — Procédé de fusion sur lit de poudre
métallique en vue de répondre aux applications critiques
Reference number
© ISO/ASTM International 2024
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
or ISO’s member body in the country of the requester. In the United States, such requests should be sent to ASTM International.
ISO copyright office ASTM International
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700
CH-1214 Vernier, Geneva West Conshohocken, PA 19428-2959, USA
Phone: +41 22 749 01 11 Phone: +610 832 9634
Fax: +610 832 9635
Email: copyright@iso.org Email: khooper@astm.org
Website: www.iso.org Website: www.astm.org
Published in Switzerland
© ISO/ASTM International 2024 – All rights reserved
ii
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Personnel requirements . 2
5 Digital data . 2
5.1 Digital data records.2
5.2 Digital data processing .2
6 PBF equipment requirements . 3
6.1 General .3
6.2 Build consumables .3
6.2.1 Build platform .3
6.2.2 Shielding gases .3
6.2.3 Powder spreading device .3
6.2.4 Compressed air .3
6.3 Auxiliary tools and equipment .4
6.4 Machine operating software .4
6.5 Environmental controls .4
7 Feedstock requirements . . 4
7.1 Purchasing feedstock .4
7.2 Control of feedstock .4
8 Qualification . 5
8.1 Design checks .5
8.1.1 Part files .5
8.1.2 Machining allowance .5
8.1.3 Orientation and location .5
8.1.4 Parts nesting .5
8.2 Pre-build checks .5
8.2.1 General .5
8.2.2 Maintenance and calibration status . .5
8.2.3 PBF machine elements and systems .6
8.2.4 Build chamber environment .6
8.2.5 Build platform .6
8.2.6 Powder spreading device .6
8.2.7 Gas supply .6
8.2.8 Feedstock condition and quantity .6
8.2.9 Baseline machine and process parameters .7
8.3 Periodic preventive maintenance .7
8.3.1 General .7
8.3.2 Energy delivery verification .7
8.3.3 Z-axis movement .7
8.3.4 Compressed air .7
8.3.5 Oxygen and vacuum .7
8.3.6 Laser field alignment (LFA) .7
8.3.7 Other recommended preventive maintenance .8
8.4 Machine, process, and part qualification .8
8.4.1 Process qualification .8
8.4.2 Build platform .8
8.4.3 Test specimens .8
8.4.4 Requalification .9
8.5 Consolidated material and part .9
© ISO/ASTM International 2024 – All rights reserved
iii
8.5.1 Material properties .9
8.5.2 Part properties .10
8.5.3 Non-conformities .10
9 Manufacturing plan and documentation .10
9.1 Manufacturing plan .10
9.2 Documentation .11
Annex A (informative) Example of a manufacturing plan .12
Bibliography .15
© ISO/ASTM International 2024 – All rights reserved
iv
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 technologies,
based on 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.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO/ASTM 52904:2019), which has been
technically revised.
The main changes are as follows:
— The structure of the document is modified to reflect the following workflow: Personnel – Digital data –
PBF equipment – Feedstock – Qualification – Manufacturing plan;
— Original Clauses 8 “Control of machine operating system software”, Clauses 9 “Auxiliary tools and
contamination” and Clauses 11 “External environmental controls” have been merged to a new Clause 6
“PBF equipment requirements”;
— New structure and examples for the manufacturing plan, consistent with the new workflow;
— 9.2 “Documentation” is added to the manufacturing plan;
— Figure 1 was updated.
© ISO/ASTM International 2024 – All rights reserved
v
Introduction
Operation and production control of machines and processes for powder bed fusion (PBF) in critical
applications are described in this document. Critical applications can be subject to regulation. This is one
way of meeting quality requirements. The supplier/manufacturer can also ensure quality of components
through validation and verification of the AM process, as per internal procedures and requirements, and
inspection of the CTQs (critical to quality) of the AM components, as per customer agreement.
© ISO/ASTM International 2024 – All rights reserved
vi
International Standard ISO/ASTM 52904:2024(en)
Additive manufacturing of metals — Process characteristics
and performance — Metal powder bed fusion process to meet
critical applications
1 Scope
WARNING — This document does not purport to address all of the safety concerns, if any, associated
with its use. It is the responsibility of the user of this document to establish appropriate safety, health,
and environmental practices and determine the applicability of regulatory limitations prior to use.
This document covers the operation and production control of metal powder bed fusion (PBF) machines and
processes for areas of critical applications. A critical application is assumed once failing parts-functionality
leads to immediate threats.
This document is applicable for production of parts and mechanical test specimens using powder bed fusion
(PBF) with both laser and electron beams.
Specifications related to specific fields of application are provided in respective standards.
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 8573-1, Compressed air — Part 1: Contaminants and purity classes
ISO/ASTM 52900, Additive manufacturing — General principles — Fundamentals and vocabulary
ISO/ASTM 52907, Additive manufacturing — Feedstock materials — Methods to characterize metal powders
ISO 17295, Additive manufacturing — General principles — Part positioning, coordinates and orientation
ISO/ASTM 52926-1, Additive manufacturing of metals — Qualification principles — Part 1: General qualification
of operators
ISO/ASTM/TS 52930:2021, Additive manufacturing — Qualification principles — Installation, operation and
performance (IQ/OQ/PQ) of PBF-LB equipment
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/ASTM 52900 and ISO/ASTM 52926-1
and the following 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/
© ISO/ASTM International 2024 – All rights reserved
3.1
powder spreading device
recoater
portion of the machine that comes in contact with and spreads feedstock across the build area
Note 1 to entry: The actual component that is in direct contact with the powder during spreading of a new layer can
typically be a blade, a rake, a roller, or a brush.
4 Personnel requirements
The personnel involved in operating the PBF-equipment shall be qualified in accordance with the part
manufacturer or sector specific requirements (see ISO/ASTM 52926-1 and ISO/ASTM 52926-2 for PBF-LB
operators or ISO/ASTM 52926-1 and ISO/ASTM 52926-3 for PBF-EB operators).
Records of qualification shall be maintained by the manufacturer in accordance with manufacturer or sector
specific requirements (e.g. ISO 9001, ISO 13485, ANSI/ASQC C1, AS 9100).
5 Digital data
5.1 Digital data records
Unless otherwise agreed, the part manufacturer shall maintain records of all software, CAD, and part
nesting layouts used in the production of parts, including:
— PBF machine operation software version, as recorded on the manufacturing plan (see Clause 9);
— Customer supplied or customer approved CAD files;
— Modifications to the customer CAD files, which shall be in accordance with Clause 8, and files such as AMF
and STL that are converted from customer-supplied CAD files. The party that performs the translation
from native CAD format to triangulated format (e.g. AMF, STL) is also responsible for performing a quality
check of the translated file to ensure there are no unacceptable errors (e.g. bad/free edges, overlapping
or intersecting triangles) and confirm that all required geometrical features are still present;
— Slice or layer files used by the PBF machines;
— Record of part nesting and build layout (e.g. data-preparation files; screenshots of isometric view);
— PBF machine build log file.
Any other customer-supplied electronic data, dimensional drawings, statement of work, PBF machine log
file, or combination thereof, shall be maintained and saved. Multiple build cycles in a manufacturing lot shall
be recorded with their unique manufacturing plan number.
The record retention period shall be as required for the relevant application/sector, or where not otherwise
specified, shall be a minimum of 5 years.
5.2 Digital data processing
The part manufacturer shall have a manual or automated method for engineering file configuration control
to ensure that the correct file designation on the purchase order is processed via PBF and, if necessary, final
machining.
If the build model is modified from the original form received from the customer (e.g. to add machining
allowance), the modification shall be performed in an engineering file format that allows for geometric
inspection of the preform. The customer shall be informed and shall validate the modifications carried out.
Support structures added to aid PBF processing shall not be considered as modifications to the original
form. Modified CAD files shall be verified in the same manner as described in 8.1.
© ISO/ASTM International 2024 – All rights reserved
When engineering files, such as CAD files, are converted to triangulated surfaces for purposes of PBF
processing, parameters used for the triangulation resolution of surfaces (e.g. chord height) shall be specified
and recorded.
All CAD file translations necessary to support PBF processing, shall be configuration controlled.
6 PBF equipment requirements
6.1 General
Requirements for the following aspects are available in ISO/ASTM TS 52930:
— build consumables (build platform, recoater, gases, filters, etc.) see ISO/ASTM TS 52930:2021 6.4.2.1;
— auxiliary tools and equipment;
— machine operating software;
— environmental controls.
For PBF-LB, the part manufacturer shall specify shielding gases that, as a minimum, includes consideration
of the gas composition and compatibility with the feedstock grade, build platform used and the PBF machine.
6.2 Build consumables
6.2.1 Build platform
The part manufacturer shall specify a build platform specification that, as a minimum, includes consideration
of the following:
— compatibility of the substrate material grade with the feedstock grade and any shielding gases used;
— geometrical requirements, such as size, thickness and parallelism requirements;
— where the build platform is intended to be reused, sufficient additional thickness beyond the minimum
specified by the machine manufacturer to allow for thinning during subsequent recovery of the build
surface with each reuse;
— surface finish and cleanliness requirements.
6.2.2 Shielding gases
For PBF-LB, the part manufacturer shall specify shielding gases that, as a minimum, includes consideration
of the following:
— gas composition and purity;
— compatibility with the feedstock and build platform used;
— PBF machine requirements.
6.2.3 Powder spreading device
The part manufacturer shall specify and select the type of powder spreading device that is used and its
material with consideration of the material compatibility with feedstock and consolidated material.
6.2.4 Compressed air
Compressed air requirements for the PBF machine shall be in accordance with the machine manufacturer’s
recommendations, under consideration of ISO 8573-1.
© ISO/ASTM International 2024 – All rights reserved
6.3 Auxiliary tools and equipment
Auxiliary equipment (e.g. sieves, hand tools, power tools, powder storage containers, powder transport
systems and delivery mechanism to machine) shall be cleaned and maintained in a manner to prevent cross
contamination from different feedstock types, gases, dust, and foreign objects.
Particular care shall be taken with tools being used in the PBF machine build chamber to prevent
contamination of the feedstock. Any tool or accessories used in the build chamber, such as spatulas,
wrenches, vacuum attachments or similar, shall be non-contaminating to the feedstock.
Cooling systems/chillers, where used, shall be operated in accordance with the cooling system
manufacturer’s recommendations.
6.4 Machine operating software
Refer to ISO/ASTM TS 52930 for software and data control requirements.
6.5 Environmental controls
Temperature and humidity controls in the workplace and storage areas shall be in accordance with the
machine and feedstock manufacturers’ specifications (see material safety datasheet provided with the
feedstock) and any limits specified by the part manufacturer. Temperature and humidity shall be controlled
and monitored to ensure the environment history is traceable to storage or build requirements.
7 Feedstock requirements
7.1 Purchasing feedstock
Feedstock shall be purchased in accordance with the specifications of the quality management system
(QMS), for example included within an approved supplier list (ASL).
The part manufacturer shall provide a feedstock purchase specification against which feedstock may be
ordered and accepted. The requirements stated in the feedstock purchase specification shall include, as a
minimum, those specified by ISO/ASTM 52907, which covers:
— product description (alloy designation);
— powder storage and ha
...
Norme
internationale
ISO/ASTM 52904
Deuxième édition
Fabrication additive de métaux —
2024-07
Caractéristiques et performances
du procédé — Procédé de fusion sur
lit de poudre métallique en vue de
répondre aux applications critiques
Additive manufacturing of metals — Process characteristics and
performance — Metal powder bed fusion process to meet critical
applications
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO/ASTM International 2024
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
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.
ISO copyright office ASTM International
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700
CH-1214 Vernier, Genève West Conshohocken, PA 19428-2959, USA
Tél.: +41 22 749 01 11 Tél.: +610 832 9634
Fax: +610 832 9635
E-mail: copyright@iso.org E-mail: khooper@astm.org
Web: www.iso.org Web: www.astm.org
Publié en Suisse
© ISO/ASTM International 2024 – Tous droits réservés
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Exigences relatives au personnel . 2
5 Données numériques . . 2
5.1 Registres de données numériques .2
5.2 Traitement des données numériques .2
6 Exigences relatives à l’équipement PBF . 3
6.1 Généralités .3
6.2 Produits d’apport de fabrication.3
6.2.1 Plateforme de fabrication .3
6.2.2 Gaz de protection .3
6.2.3 Dispositif d’étalement de la poudre .4
6.2.4 Air comprimé .4
6.3 Outils et équipements auxiliaires .4
6.4 Logiciel d’exploitation de la machine . .4
6.5 Contrôles environnementaux .4
7 Exigences relatives à la matière première . 4
7.1 Achat de la matière première .4
7.2 Contrôle de la matière première .5
8 Qualification . 5
8.1 Vérifications de conception .5
8.1.1 Fichiers de la pièce .5
8.1.2 Tolérance d’usinage.5
8.1.3 Orientation et emplacement .5
8.1.4 Imbrication des pièces .6
8.2 Vérifications préalables à la fabrication .6
8.2.1 Généralités .6
8.2.2 État de maintenance et de calibrage .6
8.2.3 Éléments et systèmes de la machine PBF .6
8.2.4 Environnement de la chambre de fabrication .6
8.2.5 Plateforme de fabrication .6
8.2.6 Dispositif d’étalement de la poudre .6
8.2.7 Alimentation en gaz .7
8.2.8 État et quantité de la matière première .7
8.2.9 Paramètres de référence de la machine et du procédé .7
8.3 Maintenance préventive périodique .7
8.3.1 Généralités .7
8.3.2 Vérification de la fourniture d’énergie .7
8.3.3 Mouvement de l’axe Z .8
8.3.4 Air comprimé .8
8.3.5 Oxygène et vide.8
8.3.6 Alignement du champ laser (ACL) .8
8.3.7 Autre maintenance préventive recommandée .8
8.4 Qualification de la machine, du procédé et de la pièce .8
8.4.1 Qualification du procédé .8
8.4.2 Plateforme de fabrication .8
8.4.3 Éprouvettes d’essai .9
8.4.4 Requalification .10
8.5 Matériau et pièce consolidés .10
© ISO/ASTM International 2024 – Tous droits réservés
iii
8.5.1 Propriétés du matériau.10
8.5.2 Propriétés de la pièce .11
8.5.3 Non-conformités .11
9 Plan de fabrication et documentation .11
9.1 Plan de fabrication .11
9.2 Documentation .11
Annexe A (informative) Exemple d’un plan de fabrication .13
Bibliographie . 17
© ISO/ASTM International 2024 – Tous droits réservés
iv
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 https://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 le lien suivant: https://www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html.
Le présent document a été élaboré le comité technique ISO/TC 261, 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, ainsi qu'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
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO/ASTM 52904:2019), qui a fait l'objet
d'une révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— La structure du document a été modifiée afin de représenter le flux de travail suivant: Personnel –
Données numériques – Équipement PBF – Matières premières – Qualification – Plan de fabrication;
— Les Articles 8 «Logiciel de contrôle du système opératoire de la machine», Articles 9 «Outils auxiliaires et
contamination» et Articles 11 «Contrôles environnementaux externes» d’origine ont été fusionnés dans
un nouvel Article 6 «Exigences d’équipement PBF»;
— Une nouvelle structure et de nouveaux exemples pour le plan de fabrication, en cohérence avec le nouveau
flux de travail;
— 9.2 «Documentation» est ajouté au plan de fabrication;
— La Figure 1 a été mise à jour.
© ISO/ASTM International 2024 – Tous droits réservés
v
Introduction
Le contrôle des opérations et de la production des machines et des procédés de fusion sur lit de poudre
(PBF) dans des application critiques sont décrites dans le présent document. Les applications critiques
peuvent être sujettes à la règlementation. Il s’agit ici d’une façon de répondre aux exigences de qualité. Le
fournisseur/fabricant peut aussi assurer la qualité des composants à travers la validation et la vérification
du procédé de FA, selon des procédures et des exigences internes et à travers l’inspection des CTQs (critiques
pour la qualité) des composants de FA, selon l’accord client.
© ISO/ASTM International 2024 – Tous droits réservés
vi
Norme internationale ISO/ASTM 52904:2024(fr)
Fabrication additive de métaux — Caractéristiques et
performances du procédé — Procédé de fusion sur lit de
poudre métallique en vue de répondre aux applications
critiques
1 Domaine d’application
AVERTISSEMENT — Le présent document ne prétend pas traiter de tous les problèmes de sécurité,
s’ils existent, associés à son utilisation. Il est de la responsabilité de l’utilisateur du présent document
d’établir des pratiques appropriées de sécurité, d’hygiène et environnementales, et de déterminer
l’applicabilité des restrictions réglementaires avant utilisation.
Le présent document couvre le contrôle des opérations et de la production des machines et des procédés
de fusion sur lit de poudre de métaux (PBF) dans des secteurs d’application critiques. Une application est
considérée comme critique dès lors que la défaillance des fonctionnalités des pièces entraîne des menaces
immédiates.
Le présent document est applicable pour la production de pièces et d’éprouvettes d’essai mécanique utilisant
la fusion sur lit de poudre (PBF) avec des faisceaux laser ou d’électrons.
Les spécifications liées à des champs d’application spécifiques sont fournies dans leurs normes respectives.
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 8573-1, Air comprimé — Partie 1: Polluants et classes de pureté
ISO/ASTM 52900, Fabrication additive — Principes généraux — Fondamentaux et vocabulaire
ISO/ASTM 52907, Fabrication additive — Matières premières — Méthodes pour caractériser les poudres
métalliques
ISO 17295, Fabrication additive — Principes généraux — Positionnement, coordonnées et orientation de la pièce
ISO/ASTM 52926-1, Fabrication additive de métaux — Principes de qualification — Partie 1: Qualification
générale des opérateurs
ISO/ASTM/TS 52930:2021, Fabrication additive — Principes de qualification — Installation, fonctionnement et
performances (IQ/OQ/PQ) de l'équipement de PBF-LB
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions données dans l’ISO/ASTM 52900 et
l’ISO/ASTM 52926-1 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:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
© ISO/ASTM International 2024 – Tous droits réservés
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
dispositif d’étalement de la poudre
réenducteur
élément de la machine qui entre en contact avec et étale la matière première sur la zone de fabrication
Note 1 à l'article: Le véritable composant qui est en contact direct avec la poudre durant l’étalement d’une nouvelle
couche peut typiquement être une lame, un râteau, un rouleau ou une brosse.
4 Exigences relatives au personnel
Le personnel impliqué dans l’utilisation de l’équipement PBF doit être qualifié conformément aux exigences
spécifiques du fabricant de pièces ou du secteur (voir l’ISO/ASTM 52926-1 et l’ISO/ASTM 52926-2 pour les
opérateurs PBF-LB ou l’ISO/ASTM 52926-1 ou l’ISO/ASTM 52926-3 pour les opérateurs PBF-EB).
Les registres de la qualification doivent être conservés par le fabricant conformément aux exigences
spécifiques du fabricant ou du secteur (par exemple, l’ISO 9001, l’ISO 13485, l’ANSI/ASQC C1, l’AS 9100).
5 Données numériques
5.1 Registres de données numériques
Sauf accord contraire, le fabricant de pièces doit tenir à jour des registres de l’ensemble des logiciels, de CAO
et des dispositions d’imbrication de pièces utilisés pour la production des pièces, y compris:
— La version du logiciel d’exploitation de la machine PBF, telle qu’enregistrée sur le plan de fabrication (voir
Article 9);
— Les fichiers CAO fournis par le client ou approuvés par le client;
— Les modifications apportées aux fichiers CAO du client, qui doivent être conformes à l’Article 8, et
les fichiers tels que AMF et STL qui sont convertis à partir de fichiers CAO fournis par le client. La
partie qui effectue la traduction du format CAO natif au format triangulé (par exemple, AMF, STL) est
également chargée d’effectuer un contrôle de la qualité du fichier traduit pour s’assurer qu’il n’y a pas
d’erreurs inacceptables (par exemple, des bords inadéquats/libres, des triangles qui se superposent
ou s’intersectent) et confirmer que toutes les caractéristiques géométriques requises sont toujours
présentes;
— Les fichiers de découpe ou de couche utilisés par les machines PBF;
— Le registre de l’imbrication des pièces et de la disposition de la fabrication (par exemple, fichiers de
préparation des données; captures d’écran de la vue isométrique);
— Le fichier journal de fabrication de la machine PBF.
Toutes les autres données électroniques fournies par le client, les dessins dimensionnels, l’énoncé de travail,
le fichier journal de la machine PBF, ou une combinaison de cela doivent être conservés et sauvegardés. Les
cycles de fabrication multiples d’un lot de fabrication doivent être enregistrés avec leur numéro unique de
plan de fabrication.
La période de conservation des registres doit être telle que requise pour l’application/le secteur concerné
ou, sauf si spécification contraire, elle doit être d’au minimum 5 ans.
5.2 Traitement des données numériques
Le fabricant de pièces doit avoir une méthode manuelle ou automatisée pour le contrôle de la configuration
des fichiers d’ingénierie pour s’assurer que la désignation correcte du fichier sur la commande d’achat est
traitée par un procédé PBF et, si nécessaire, un usinage final.
© ISO/ASTM International 2024 – Tous droits réservés
Si le modèle de fabrication est modifié par rapport à la forme initiale reçue du client (par exemple, pour
ajouter une tolérance d’usinage), la modification doit être effectuée dans un format de fichier d’ingénierie qui
permet l’inspection géométrique de la préforme. Le client doit être informé et doit valider les modifications
effectuées. Les structures de support ajoutées pour aider au traitement PBF ne doivent pas être considérées
comme des modifications de la forme originale. Les fichiers CAO modifiés doivent être vérifiés de la même
manière décrite en 8.1.
Lorsque des fichiers d’ingénierie tels que des fichiers CAO sont convertis en surfaces triangulées aux fins
du traitement PBF, les paramètres utilisés pour la résolution de triangulation des surfaces (par exemple,
hauteur de corde) doivent être spécifiés et enregistrés.
Toutes les traductions de fichiers CAO nécessaires au traitement PBF doivent être maîtrisés par la
configuration.
6 Exigences relatives à l’équipement PBF
6.1 Généralités
Les exigences relatives aux aspects suivants sont disponibles dans l’ISO/ASTM TS 52930:
— produits d’apport de fabrication (plateforme de fabrication, réenducteur, gaz, filtres, etc.) voir
l’ISO/ASTM TS 52930:2021, 6.4.2.1;
— outils et équipements auxiliaires;
— logiciel d’exploitation de la machine;
— contrôles environnementaux.
Pour le PBF-LB, le fabricant de pièces doit spécifier des gaz de protection qui, au minimum, tiennent compte
de la composition du gaz et de sa compatibilité avec la nuance de matière première, la plateforme de
fabrication utilisée et la machine PBF.
6.2 Produits d’apport de fabrication
6.2.1 Plateforme de fabrication
Le fabricant de pièces doit spécifier une plateforme de fabrication qui, au minimum, prend en compte ce qui suit:
— compatibilité de la nuance du matériau de substrat avec la nuance de matière première et tout gaz de
protection utilisé;
— exigences géométriques, telles que les exigences de taille, d’épaisseur et de parallélisme;
— lorsque la plateforme de fabrication est destinée à être réutilisée, une épaisseur supplémentaire
suffisante au-delà du minimum spécifié par le fabricant de la machine pour permettre un amincissement
lors de la récupération ultérieure de la surface de fabrication à chaque réutilisation;
— exigences relatives à l’état et la propreté de la surface.
6.2.2 Gaz de protection
Pour le PBF-LB, le fabricant de pièces doit spécifier des gaz de protection qui, au minimum, prennent en
compte ce qui suit:
— composition et pureté du gaz;
— compatibilité avec la matière première et la plateforme de fabrication utilisée;
— exigences relatives aux machines PBF.
© ISO/ASTM International 2024 – Tous droits réservés
6.2.3 Dispositif d’étalement de la poudre
Le fabricant de pièces doit spécifier et sélectionner le type de dispositif d’étalement de la poudre à utiliser
ainsi que son matériau en tenant compte de la compatibilité du matériau avec la matière première et le
matériau consolidé.
6.2.4 Air comprimé
Les exigences relatives à l’air comprimé pour la machine PBF doivent être conformes aux recommandations
du fabricant de la machine, en tenant compte de l’ISO 8573-1.
6.3 Outils et équipements auxiliaires
Les équipements auxiliaires (par exemple, les tamis, les outils à main, les outils électriques, les conteneurs
de stockage de poudre, les systèmes de transport de poudre et le mécanisme d’acheminement à la machine)
doivent être nettoyés et entretenus de manière à empêcher la contamination croisée due à différents types
de matières premières, de gaz et à des poussières ainsi qu’à des corps étrangers.
Une attention particulière doit être portée aux outils destinés à être utilisés dans la chambre de fabrication
de la machine PBF pour empêcher la contamination des matières premières. Tous les outils ou accessoires
utilisés dans la chambre de fabrication, comme les spatules, les clés, les accessoires sous vide ou similaires
doivent être non-contaminants pour la matière première.
Les systèmes de refroidissement/refroidisseurs, lorsqu’ils sont utilisés, doivent fonctionner conformément
aux recommandations du fabricant du système de refroidissement.
6.4 Logiciel d’exploitation de la machine
Se référer à l’ISO/ASTM TS 52930 pour les exigences relatives au logiciel et au contrôle des données.
6.5 Contrôles environnementaux
Les contrôles de température et d’humidité dans le lieu de travail et les zones de stockage doivent être
conformes aux spécifications des fabricants de machines et de matières premières (voir la fiche de données
de sécurité du matériau fournie avec la matière première) et à toute limite spécifiée par le fabricant de
pièces. La température et l’humidité doivent être contrôlées et surveillées afin d’assurer la traçabilité entre
l’historique de l’environnement et les exigences de stockage et de fabrication.
7 Exigences relatives à la matière première
7.1 Achat de la matière première
La matière première doit être achetée conformément aux spécifications du système de management de la
qualité (SMQ), par exemple, dans le cadre d’une liste des fournisseurs agréés (LFA).
Le fabricant de pièces doit fournir une spécification d’achat de matières premières avec laquelle la matière
première peut être commandée et acceptée. Les exigences indiquées dans la spécification d’achat de la
matière première doivent comprendre, au minimum, celles spécifiées par l’ISO/ASTM 52907, qui couvre:
— description du produit (désignation d’alliage);
— stockage et manutention de la poudre;
— échantillonnage de la poudre;
— caractérisation de la poudre;
— documentation et traçabilité.
© ISO/ASTM International 2024 – Tous droits réservés
La certification de la poudre par un tiers peut être comprise comme une exigence dans la spécification
d’achat, lorsque cela est requis.
Le fournisseur de la matière première doit fournir la poudre conformément aux exigences de la spécification
d’achat de la matière première (et donc, de l’ISO/ASTM 52907). Toute matière première doit être fournie
avec un certificat de conformité du fournisseur de la matière première, déclarant que la matière première
satisfait aux exigences de la spécification d’achat de la matière première.
7.2 Contrôle de la matière première
Toute la documentation reçue avec la matière première (par exemple, le certificat de conformité, la fiche
de données de sécurité) doit être référencée dans le plan de fabrication (voir l’Article 9) et conservée par le
fabricant de pièces (voir 5.1).
La matière première doit être entreposée dans un conteneur approprié pour empêcher la contamination et
l’absorption d’humidité.
Le fabricant de pièces doit produire une spécification d’utilisation de la matière première décrivant les
exigences par rapport à laquelle la matière première doit être échantillonnée, soumise à essai et surveillée
avant l’approbation de leur utilisation.
La matière première usagée conforme aux exigences exposées dans les spécifications d’utilisation de la
matière première peut être utilisée, sauf si le client l’interdit spécifiquement pour des pièces particulières.
Il convient d’enregistrer l’historique de la masse de poudre ajoutée (poudre vierge).
Lorsque cela est approuvé par le client, de la poudre usagée générée depuis un cycle de fabrication peut
être mélangée à de
...










Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
Loading comments...