Additive manufacturing — General principles — Part 4: Overview of data processing

ISO 17296-4:2014 covers the principal considerations which apply to data exchange for additive manufacturing. It specifies terms and definitions which enable information to be exchanged describing geometries or parts such that they can be additively manufactured. The data exchange method outlines file type, data enclosed formatting of such data and what this can be used for. ISO 17296-4:2014 enables a suitable format for data exchange to be specified, describes the existing developments for additive manufacturing of 3D geometries, outlines existing file formats used as part of the existing developments, and enables understanding of necessary features for data exchange for adopters of the International Standard. ISO 17296-4:2014 is aimed at users and producers of additive manufacturing processes and associated software systems. It applies wherever additive processes are used, and to the following fields in particular: production of additive manufacturing systems and equipment including software; software engineers involved in CAD/CAE systems; reverse engineering systems developers; test bodies wishing to compare requested and actual geometries.

Fabrication additive — Principes généraux — Partie 4: Vue d'ensemble des échanges de données

L'ISO 17296-4:2014 traite des principales considérations qui s'appliquent pour l'échange de données dans le domaine de la fabrication additive. Elle spécifie les termes et définitions qui permettent d'échanger des informations décrivant des géométries ou des pièces afin de pouvoir les fabriquer selon la technique additive. La méthode d'échange de données présente le type de fichier, les données incluses, le formatage de ces données et la manière dont elles peuvent être utilisées. L'ISO 17296-4:2014 permet de spécifier un format adapté pour l'échange de données, décrit le processus existant pour la fabrication additive de géométries en 3D, présente les formats de fichier existants utilisés dans le processus existant, et permet aux utilisateurs de comprendre les éléments nécessaires à l'échange de données. L'ISO 17296-4:2014 s'adresse aux utilisateurs et aux fabricants de procédés de fabrication additive et de systèmes logiciels associés. Elle s'applique dès lors que des procédés de fabrication additive sont utilisés, notamment dans les domaines suivants, production de systèmes et équipements de fabrication additive, y compris les logiciels; ingénieurs logiciels utilisant des systèmes de CAO/IAO; développeurs de systèmes de rétro-ingénierie; organismes d'essai souhaitant comparer les géométries réelles aux géométries prescrites.

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
18-Aug-2014
Withdrawal Date
18-Aug-2014
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Start Date
29-Jan-2021
Completion Date
29-Jan-2021
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ISO 17296-4:2014 - Additive manufacturing -- General principles
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ISO 17296-4:2014 - Fabrication additive -- Principes généraux
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17296-4
First edition
2014-09-01
Additive manufacturing — General
principles —
Part 4:
Overview of data processing
Fabrication additive — Principes généraux —
Partie 4: Vue d’ensemble des échanges de données
Reference number
ISO 17296-4:2014(E)
ISO 2014
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 17296-4:2014(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2014

All rights reserved. Unless otherwise specified, 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.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 17296-4:2014(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative reference ......................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 2

4 Data exchange .......................................................................................................................................................................................................... 2

4.1 Dataflow ........................................................................................................................................................................................................ 2

4.2 Data formats .............................................................................................................................................................................................. 4

4.3 Data preparation ................................................................................................................................................................................... 5

Bibliography ................................................................................................................................................................................................................................ 7

© ISO 2014 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 17296-4:2014(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 on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity

assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers

to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information

The committee responsible for this document is ISO/TC 261, Additive manufacturing.

ISO 17296 consists of the following parts, under the general title Additive manufacturing — General

principles:
— Part 1: Terminology
— Part 2: Overview of process categories and feedstock
— Part 3: Main characteristics and corresponding test methods
— Part 4: Overview of data processing
iv © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 17296-4:2014(E)
Introduction

Additive manufacturing are an inherent part of the product development process. They are used to

manufacture prototypes, tools, and production parts.

In addition to engineering, the scope of this interdisciplinary technology now covers fields ranging from

architecture and medicine to archaeology and cartography.

During its somewhat turbulent development, different terms and definitions have emerged which are

frequently ambiguous and confusing. Moreover, there are different processes available on the market

and it is not always clear what opportunities and limitations they offer in terms of application.

This International Standard aims to offer field-tested recommendations and advice to users (customers)

and manufactures (both external and internal service providers), to improve communication between

customer and supplier, and to contribute to an authoritative performance design and a smooth handling

of the project.

It assumes that the reader has a basic understanding of the process flow of different additive processes. It

explains the processes used in practice in only much detail as it necessary to understand the statements.

© ISO 2014 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 17296-4:2014(E)
Additive manufacturing — General principles —
Part 4:
Overview of data processing
1 Scope

This part of ISO 17296 covers the principal considerations which apply to data exchange for additive

manufacturing. It specifies terms and definitions which enable information to be exchanged describing

geometries or parts such that they can be additively manufactured. The data exchange method outlines

file type, data enclosed formatting of such data and what this can be used for.
This part of ISO 17296
— enables a suitable format for data exchange to be specified,

— describes the existing developments for additive manufacturing of 3D geometries,

— outlines existing file formats used as part of the existing developments, and

— enables understanding of necessary features for data exchange for adopters of the International

Standard.

This part of ISO 17296 is aimed at users and producers of additive manufacturing processes and

associated software systems. It applies wherever additive processes are used, and to the following fields

in particular:
— production of additive manufacturing systems and equipment including software;
— software engineers involved in CAD/CAE systems;
— reverse engineering systems developers;
— test bodies wishing to compare requested and actual geometries.
2 Normative reference

The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are

indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated

references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 17296-1 , Additive manufacturing —General principles — Part 1: Terminology
ASTM F2792-12a, Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies

ASTM F2915-11, Standard Specification for Additive Manufacturing File Format (AMF)

DIN 66301, Industrial Automation — Computer Aided Design — Format For The Exchange Of Geometrical

Information
1) To be published.
© ISO 2014 – All rights reserved 1
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ISO 17296-4:2014(E)
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 17296-1 and ASTM F2792-

12a apply.
4 Data exchange
4.1 Dataflow
4.1.1 General

A complete 3D data set of the part forms the basis of additive manufacturing. Most commonly, this is

created by direct 3D CAD modelling. The data sets can also be generated by measurements if the parts

exist in a physical form (see Figure 1).

A representation based on facets is then generated from the volume or area model through polygonization

or triangulation (see 4.1.2.4) and transferred to the additive manufacturing process in STL or VRML

format (see 4.2.2 and 4.2.3). This software-assisted process runs automatically as far as possible.

4.1.2 Explanation of the key terms used in Figure 1
4.1.2.1 3D CAD modelling (solid modelling)

3D CAD modelling is the process most commonly used during design to produce a digital 3D model. The

starting point can be an idea for a product, which takes shape and becomes increasingly defined directly

on the computer screen during the process, or a previously generated image of the object in the form of

sketches, drawings, etc., which are then simply converted to 3D data. Volume can be described using two

different techniques, or a combination of both. The object is either composed of basic volumes (shapes)

(e.g. cuboid, wedge, cylinder, cone, sphere, and toroid) which generate the actual object via a sequence of

Boolean operations, or the volume is described by its surrounding boundary surfaces and the location

of the material relative to the boundary surfaces.
4.1.2.2 3D digitalization (reverse engineering)

3D digitalization is the process in which the surface geometry of a physical object is measured using

appropriate hardware and software and recorded in a digital point cloud model. The objects can be

manually produced or finished models which need to be copied in digital form. The use of 3D digitalization

is particularly efficient if the model has empirically drafted, freeform surface areas, since these are

difficult to reproduce through direct 3D CAD modelling.
4.1.2.3 Surface reconstruction

Surface reconstruction is a means of processing data generated through 3D digitalization. Starting from

the computer-generated point cloud, mathematically described curves and surfaces are generated with

sufficient topological information to adequately recreate the object surface. These data can then be

stored separately or integrated into an existing CAD volume model. Reverse engineering thus creates a

bridge between 3D digitalization and CAD modelling.
2) To be published.
2 © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 --
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 17296-4
Première édition
2014-09-01
Fabrication additive — Principes
généraux —
Partie 4:
Vue d’ensemble des échanges de
données
Additive manufacturing — General principles —
Part 4: Overview of data processing
Numéro de référence
ISO 17296-4:2014(F)
ISO 2014
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 17296-4:2014(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2014

Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, 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, l’affichage sur

l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à

l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés
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ISO 17296-4:2014(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 2

4 Échange de données .......................................................................................................................................................................................... 2

4.1 Flux de données ..................................................................................................................................................................................... 2

4.2 Formats de données ........................................................................................................................................................................... 4

4.3 Préparation des données ............................................................................................................................................................... 5

Bibliographie .............................................................................................................................................................................................................................. 8

© ISO 2014 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 17296-4:2014(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 appelée 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 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’OMC concernant

les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations

supplémentaires.

Le comité technique responsable du présent document est l’ISO/TC 261, Fabrication additive.

L’ISO 17296 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Fabrication additive —

Principes généraux:
— Partie 1: Terminologie
— Partie 2: Vue d’ensemble des catégories de procédés et des matières premières
— Partie 3: Principales caractéristiques et méthodes d’essai correspondantes
— Partie 4: Vue d’ensemble des échanges de données
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés
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ISO 17296-4:2014(F)
Introduction

La fabrication additive/les technologies rapides font partie intégrante du processus de développement

de produits. Elles sont utilisées pour fabriquer des prototypes, des outils et des pièces de production.

En plus de l’ingénierie, le champ d’application de cette technologie interdisciplinaire couvre désormais

des domaines comme l’architecture et la médecine ou encore l’archéologie et la cartographie.

Au cours du développement quelque peu mouvementé de cette technologie, différents termes et

définitions, souvent ambigus et confus, ont fait leur apparition. En outre, il existe différents procédés

variés sur le marché et les possibilités qu’ils offrent et leurs limitations en termes d’application ne sont

pas toujours claires.

La présente Norme internationale vise à proposer des recommandations éprouvées sur le terrain et

à donner des conseils aux utilisateurs (clients) et aux fabricants (à la fois aux prestataires de service

externes et internes), afin d’améliorer la communication entre le client et le fournisseur et de contribuer

à une conception performante faisant autorité et à une gestion aisée du projet.

Elle suppose que le lecteur possède des connaissances de base sur le déroulé du processus utilisé pour

les différents procédés de fabrication additive. Elle explique les procédés utilisés dans la pratique, avec

le niveau de détail juste nécessaire pour comprendre son contenu.
© ISO 2014 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 17296-4:2014(F)
Fabrication additive — Principes généraux —
Partie 4:
Vue d’ensemble des échanges de données
1 Domaine d’application

La présente partie de l’ISO 17296 traite des principales considérations qui s’appliquent pour l’échange de

données dans le domaine de la fabrication additive. Elle spécifie les termes et définitions qui permettent

d’échanger des informations décrivant des géométries ou des pièces afin de pouvoir les fabriquer selon

la technique additive. La méthode d’échange de données présente le type de fichier, les données incluses,

le formatage de ces données et la manière dont elles peuvent être utilisées.
La présente partie de l’ISO 17296:
— permet de spécifier un format adapté pour l’échange de données,
— décrit le processus existant pour la fabrication additive de géométries en 3D,

— présente les formats de fichier existants utilisés dans le processus existant, et

— permet aux utilisateurs de la présente norme de comprendre les éléments nécessaires à l’échange de

données.

La présente partie de l’ISO 17296 s’adresse aux utilisateurs et aux fabricants de procédés de fabrication

additive et de systèmes logiciels associés. Elle s’applique dès lors que des procédés de fabrication additive

sont utilisés, notamment dans les domaines suivants:

— production de systèmes et équipements de fabrication additive, y compris les logiciels;

— ingénieurs logiciels utilisant des systèmes de CAO/IAO;
— développeurs de systèmes de rétro-ingénierie;

— organismes d’essai souhaitant comparer les géométries réelles aux géométries prescrites.

2 Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application 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 17296-1 , Fabrication additive — Principes généraux — Partie 1: Terminologie
ASTM F2792-12a, Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies

ASTM F2915-11, Standard Specification for Additive Manufacturing File Format (AMF)

DIN 66301, Industrial automation — Computer Aided Design — Format for the exchange of geometrical

information
1) À publier.
© ISO 2014 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 17296-4:2014(F)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 17296-1 et

ASTM F2792-12a s’appliquent.
4 Échange de données
4.1 Flux de données
4.1.1 Généralités

Un ensemble complet de données 3D de la pièce constitue la base de la fabrication additive. Le plus souvent,

cet ensemble est créé par modélisation CAO 3D directe. Les ensembles de données peuvent également

être générés par des mesurages si les pièces existent sous une forme physique (voir la Figure 1).

Un modèle basé sur des facettes est alors généré à partir du modèle de volume ou de surface par

polygonisation ou par triangulation (voir 4.1.2.4) et il est transféré dans le processus de fabrication

additive au format STL ou VRML (voir 4.2.2 et 4.2.3). Ce processus assisté par logiciel est lancé

automatiquement dans la mesure du possible.
4.1.2 Explication des termes de la légende utilisés à la Figure 1
4.1.2.1 Modélisation CAO 3D (modélisation de solides)

La modélisation CAO 3D est le procédé le plus couramment utilisé en conception pour produire un

modèle numérique 3D. Le point de départ peut être la conception d’un produit, qui prend forme et

qui est de plus en plus souvent définie directement sur l’écran de l’ordinateur au cours du processus,

ou peut-être une image de l’objet générée précédemment qui se présente sous forme de schémas, de

plans, etc., qui sont ensuite simplement convertis en donnée 3D. Le volume peut être décrit au moyen

de deux techniques différentes ou par une combinaison des deux. L’objet est soit composé de volumes

de base (formes) (cube, coin, cylindre, cône, sphère, tore) qui génèrent l’objet réel par l’intermédiaire

d’une séquence d’opérations booléennes, soit décrit par ses surfaces frontières environnantes et par

l’emplacement de la matière par rapport aux surfaces frontières.
4.1.2.2 Numérisation 3D (rétro-ingénierie)

La numérisation 3D est le processus selon lequel la géométrie de surface d’un objet physique est

mesurée avec un matériel et des logiciels appropriés, puis enregistrée dans un modèle de nuage de

points numériques. Les objets peuvent être des modèles produits manuellement ou des modèles finis

qui doivent être copiés sous forme numérique. L’utilisation de la numérisation 3D est particulièrement

efficace si le modèle possède des surfaces de géométrie quelconque ébauchées de manière empirique,

car ces dernières sont difficiles à reproduire par modélisation CAO 3D directe.
4.1.2.3 Reconstruction de surfaces

La reconstruction de surfaces est une méthode de traitement des données générées par numérisation 3D.

À partir du nuage de points généré par ordinateur, des courbes et surfaces décrites mathématiquement

sont générées avec une quantité suffisante d’informations topologiques pour recréer de manière adéquate

la surface de l’objet. Ces données peuvent ensuite être stockées séparément ou être intégrées dans un

modèle de volume CAO existant. La rétro-ingénierie crée ainsi une passerelle entre la numérisation 3D

et la modélisation CAO.
2) À publier.
2 © ISO 2014 – Tous droits réservés
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ISO 17296-4:2014(F)
Légende
product idea conception d’un produit 3D CAD modelling modélisation CAO 3D
2D image of object image 2D de l’objet DFX format format DFX

physical model modèle physique STEP, IGES, VDA-FS format format STEP, IGES, VDA-FS

3D digitalisation numérisation 3D volume model modèle de volume
ASCII format format ASCII STL, VRML format format STL, VRML
point cloud nuage de points facet model modèle à facettes
data acquisition acquisition des données slicing process processus de découpage
reverse engineering rétro-ingénierie sliced contour data données de contour
découpées

polygonisation/ polygonisation/triangulation additive fabrication procédé de fabrication

triangulation process additive
surface model modèle de surface component Composant
data preparation préparation des données
Figure 1 — Vue d’ensemb
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.