ISO/ASTM 52900:2015
(Main)Additive manufacturing — General principles — Terminology
Additive manufacturing — General principles — Terminology
ISO/ASTM 52900:2015 establishes and defines terms used in additive manufacturing (AM) technology, which applies the additive shaping principle and thereby builds physical 3D geometries by successive addition of material. The terms have been classified into specific fields of application. New terms emerging from the future work within ISO/TC 261 and ASTM F42 will be included in upcoming amendments and overviews of this International Standard.
Fabrication additive — Principes généraux — Terminologie
ISO/ASTM 52900:2015 établit et définit les termes utilisés dans la technologie de la fabrication additive (FA), qui applique le principe de mise en forme additive et construit ainsi des géométries physiques en 3D par ajout successif de matériau. Les termes ont été classés par champs d'application spécifiques. Les nouveaux termes émergeant des futurs travaux de l'ISO/TC 261 seront inclus dans les amendements à venir et les vues d'ensemble de la présente Norme internationale.
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INTERNATIONAL ISO/ASTM
STANDARD 52900
First edition
2015-12-15
Additive manufacturing — General
principles — Terminology
Fabrication additive — Principes généraux — Terminologie
Reference number
ISO/ASTM 52900:2015(E)
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ISO/ASTM International 2015
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Terms and definitions . 1
2.1 General terms . 1
2.2 Process categories . 2
2.3 Processing: General . 3
2.4 Processing: Data. 6
2.5 Processing: Material . 8
2.6 Applications . 9
2.7 Properties .10
Annex A (informative) Basic principles .12
Annex B (informative) Alphabetical index .17
Bibliography .19
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ISO/ASTM 52900:2015(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, 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 first edition of ISO/ASTM 52900 cancels and replaces ASTM F2792.
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ISO/ASTM 52900:2015(E)
Introduction
Additive manufacturing is the general term for those technologies that based on a geometrical
representation creates physical objects by successive addition of material. These technologies are
presently used for various applications in engineering industry as well as other areas of society, such as
medicine, education, architecture, cartography, toys and entertainment.
During the development of additive manufacturing technology there have been numerous different
terms and definitions in use, often with reference to specific application areas and trademarks. This is
often ambiguous and confusing which hampers communication and wider application of this technology.
It is the intention of this International Standard to provide a basic understanding of the fundamental
principles for additive manufacturing processes, and based on this, to give clear definitions for
terms and nomenclature associated with additive manufacturing technology. The objective of this
standardization of terminology for additive manufacturing is to facilitate communication between
people involved in this field of technology on a world-wide basis.
This International Standard has been developed by ISO/TC 261 and ASTM F42 in close cooperation 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.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO/ASTM 52900:2015(E)
Additive manufacturing — General principles —
Terminology
1 Scope
This International Standard establishes and defines terms used in additive manufacturing (AM)
technology, which applies the additive shaping principle and thereby builds physical 3D geometries by
successive addition of material.
The terms have been classified into specific fields of application.
New terms emerging from the future work within ISO/TC 261 and ASTM F42 will be included in
upcoming amendments and overviews of this International Standard.
2 Terms and definitions
2.1 General terms
2.1.1
3D printer, noun
machine used for 3D printing (2.3.1).
2.1.2
additive manufacturing, noun
AM
process of joining materials to make parts (2.6.1) from 3D model data, usually layer (2.3.10) upon layer,
as opposed to subtractive manufacturing and formative manufacturing methodologies
Note 1 to entry: Historical terms: additive fabrication, additive processes, additive techniques, additive layer
manufacturing, layer manufacturing, solid freeform fabrication and freeform fabrication.
Note 2 to entry: The meaning of “additive-”, “subtractive-” and “formative-” manufacturing methodologies are
further discussed in Annex A.
2.1.3
additive system, noun
additive manufacturing system
additive manufacturing equipment
machine and auxiliary equipment used for additive manufacturing (2.1.2)
2.1.4
AM machine, noun
section of the additive manufacturing system (2.1.3) including hardware, machine control software,
required set-up software and peripheral accessories necessary to complete a build cycle (2.3.3) for
producing parts (2.6.1)
2.1.5
AM machine user, noun
operator of or entity using an AM machine (2.1.4)
2.1.6
AM system user, noun
additive system user
operator of or entity using an entire additive manufacturing system (2.1.3) or any component of an
additive system
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ISO/ASTM 52900:2015(E)
2.1.7
front, noun
side of the machine that the
operator faces to access the user interface or primary viewing window, or both
2.1.8
material supplier, noun
provider of material/ feedstock (2.5.2) to be processed in additive manufacturing system (2.1.3)
2.1.9
multi-step process, noun
type of additive manufacturing (2.1.2) process in which parts (2.6.1) are fabricated in two or more
operations where the first typically provides the basic geometric shape and the following consolidates
the part to the fundamental properties of the intended material (metallic, ceramic, polymer or composite)
Note 1 to entry: Removal of the support structure and cleaning may be necessary, however in this context not
considered as a separate process step.
Note 2 to entry: The principle of single-step (2.1.10) and multi-step processes are further discussed in Annex A.
2.1.10
single-step process, noun
type of additive manufacturing (2.1.2) process in which parts (2.6.1) are fabricated in a single operation
where the basic geometric shape and basic material properties of the intended product are achieved
simultaneously
Note 1 to entry: Removal of the support structure and cleaning may be necessary, however in this context not
considered as a separate process step.
Note 2 to entry: The principle of single-step and multi-step processes (2.1.9) are further discussed in Annex A.
2.2 Process categories
2.2.1
binder jetting, noun
additive manufacturing (2.1.2) process in which a liquid bonding agent is selectively deposited to join
powder materials
2.2.2
directed energy deposition, noun
additive manufacturing (2.1.2) process in which focused thermal energy is used to fuse materials by
melting as they are being deposited
Note 1 to entry: “Focused thermal energy” means that an energy source (e.g. laser, electron beam, or plasma arc)
is focused to melt the materials being deposited.
2.2.3
material extrusion, noun
additive manufacturing (2.1.2) process in which material is selectively dispensed through a nozzle or
orifice
2.2.4
material jetting, noun
additive manufacturing (2.1.2) process in which droplets of build material are selectively deposited
Note 1 to entry: Example materials include photopolymer and wax.
2.2.5
powder bed fusion, noun
additive manufacturing (2.1.2) process in which thermal energy selectively fuses regions of a powder
bed (2.5.8)
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ISO/ASTM 52900:2015(E)
2.2.6
sheet lamination, noun
additive manufacturing (2.1.2) process in which sheets of material are bonded to form a part (2.6.1)
2.2.7
vat photopolymerization, noun
additive manufacturing (2.1.2) process in which liquid photopolymer in a vat is selectively cured by
light-activated polymerization
2.3 Processing: General
2.3.1
3D printing, noun
fabrication of objects through the deposition of a material using a print head, nozzle, or another
printer technology
Note 1 to entry: Term often used in a non-technical context synonymously with additive manufacturing (2.1.2);
until present times this term has in particular been associated with machines that are low end in price and/or
overall capability.
2.3.2
build chamber, noun
enclosed location within the additive manufacturing system (2.1.3) where the parts (2.6.1) are fabricated
2.3.3
build cycle, noun
single process cycle in which one or more components are built up in layers (2.3.10) in the process
chamber of the additive manufacturing system (2.1.3)
2.3.4
build envelope, noun
largest external dimensions of the x-, y-, and z-axes within the build space (2.3.6) where parts (2.6.1)
can be fabricated
Note 1 to entry: The dimensions of the build space will be larger than the build envelope.
2.3.5
build platform, noun
base which provides a surface upon which the building of the part/s (2.6.1), is started
and supported throughout the build process
Note 1 to entry: In some systems, the parts (2.6.1) are built attached to the build platform, either directly or
through a support structure. In other systems, such as powder bed (2.5.8) systems, no direct mechanical fixture
between the build and the platform may be required.
2.3.6
build space, noun
location where it is possible for parts (2.6.1) to be fabricated, typically within the build chamber (2.3.2)
or on a build platform (2.3.5)
2.3.7
build surface, noun
area where material is added, normally on the last deposited layer (2.3.10) which becomes the
foundation upon which the next layer is formed
Note 1 to entry: For the first layer, the build surface is often the build platform (2.3.5).
Note 2 to entry: In the case of directed energy deposition (2.2.2) processes, the build surface can be an existing
part onto which material is added.
Note 3 to entry: If the orientation of the material deposition or consolidation means, or both, is variable, it may be
defined relative to the build surface.
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ISO/ASTM 52900:2015(E)
2.3.8
build volume, noun
total usable volume available in the machine for building parts (2.6.1)
2.3.9
feed region, noun
location/s in the machine where feedstock (2.5.2) is stored and from
which a portion of the feedstock is repeatedly conveyed to the powder bed during the build cycle (2.3.3)
2.3.10
layer, noun
material laid out, or spread, to create a surface
2.3.11
machine coordinate system, noun
three-dimensional coordinate system as defined by a fixed point on the build platform (2.3.5) with
the three principal axes labelled x-, y-, and z-, with rotary axis about each of these axis labelled A,
B, and C, respectively, where the angles between x-, y- and z- can be Cartesian or defined by the
machine manufacturer
Note 1 to entry: Machine coordinate system is fixed relative to the machine, as opposed to coordinate systems
associated with the build surface (2.3.7) which can be translated or rotated. Machine coordinate system is
[6]
illustrated in ISO/ASTM 52921.
2.3.12
manufacturing lot, noun
set of manufactured parts (2.6.1) having commonality between feedstock (2.5.2), production run (2.3.19),
additive manufacturing system (2.1.3) and post-processing (2.5.6) steps (if required) as recorded on a
single manufacturing work order
Note 1 to entry: Additive manufacturing system (2.1.3) could include one or several AM machines (2.1.4) and/or
post-processing (2.5.6) machine units as agreed by AM (2.1.2) provider and customer.
2.3.13
origin, noun
zero point
(0, 0, 0)
designated universal reference point at which the three primary axes in a coordinate system intersect
Note 1 to entry: Coordinate system can be Cartesian or as defined by the machine manufacturer. The concept of
[6]
origin is illustrated in ISO/ASTM 52921.
2.3.14
build origin, noun
origin (2.3.13) most commonly located at the centre of the build platform (2.3.5) and fixed on the build
facing surface, but could be defined otherwise by the build set-up
2.3.15
machine origin, noun
machine home
machine zero point
origin (2.3.13) as defined by the machine manufacturer
2.3.16
overflow region, noun
location/s in the machine where excess powder is stored during
a build cycle (2.3.3)
Note 1 to entry: For certain machine types the overflow region may consist of one or more dedicated chambers
or a powder recycling system.
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ISO/ASTM 52900:2015(E)
2.3.17
part location, noun
location of the part (2.6.1) within the build volume (2.3.8)
Note 1 to entry: The part location is normally specified by the x-, y- and z-coordinates for the position of the
geometric centre (2.4.9) of the part’s bounding box (2.4.3) with respect to the build volume (2.3.8) origin (2.3.13).
[6]
Part location is illustrated in ISO/ASTM 52921.
2.3.18
process parameters, noun
set of operating parameters and system settings used during a build cycle (2.3.3)
2.3.19
production run, noun
all parts (2.6.1) produced in one build cycle (2.3.3) or sequential series of build cycles using the same
feedstock (2.5.2) batch and process conditions
2.3.20
system set-up, noun
configuration of the additive manufacturing system (2.1.3) for a build
2.3.21
x-axis, noun
axis in the machine coordinate
system (2.3.11) that runs parallel to the front (2.1.7) of the machine and perpendicular to the y-axis
(2.3.22) and z-axis (2.3.23)
Note 1 to entry: The positive x-direction runs from left to
right as viewed from the front of the machine while facing toward the build volume (2.3.8) origin (2.3.13).
Note 2 to entry: It is common that the x-axis is horizontal and parallel with one of the edges of the build
platform (2.3.5).
2.3.22
y-axis, noun
axis in the machine coordinate
system (2.3.11) that runs perpendicular to the z-axis (2.3.23) and x-axis (2.3.21)
Note 1 to entry: The positive direction is defined in
[1]
ISO 841 to make a right hand set of coordinates. In the most common case of an upwards z-positive direction, the
positive y-direction will then run from the front to the back of the machine as viewed from the front of the machine.
Note 2 to entry: In the case of building in the downwards z-positive direction, the positive y-direction will then
run from the back of the machine to the front as viewed from the front of the machine.
Note 3 to entry: It is common that the y-axis is horizontal and parallel with one of the edges of the build
platform (2.3.5).
2.3.23
z-axis, noun
, axis in the machine coordinate
system (2.3.11) that run perpendicular to the x-axis (2.3.21) and y-axis (2.3.22)
Note 1 to entry: The positive direction is defined in
[1]
ISO 841 to make a right hand set of coordinates. For processes employing planar, layerwise addition of material,
the positive z-direction will then run normal to the layers (2.3.10).
Note 2 to entry: For processes employing planar layerwise addition of material, the positive z-direction, is the
direction from the first layer to the subsequent layers.
Note 3 to entry: Where addition of material is possible from multiple directions (such as with certain directed
[1]
energy deposition (2.2.2) systems), the z- axis may be identified according to the principles in ISO 841, (4.3.3)
which addresses “swivelling or gimballing.”
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ISO/ASTM 52900:2015(E)
2.4 Processing: Data
2.4.1
3D scanning, noun
3D digitizing
method of acquiring the shape and size of an object as a 3-dimensional representation by recording
x, y, z coordinates on the object’s surface and through software the collection of points is converted
into digital data
Note 1 to entry: Typical methods use some amount of automation, coupled with a touch probe, optical sensor, or
other device.
2.4.2
Additive Manufacturing File Format, noun
AMF
file format for communicating additive manufacturing (2.1.2) model data including a description of the 3D
surface geometry with native support for colour, materials, lattices, textures, constellations and metadata
Note 1 to entry: Additive Manufacturing File Format (AMF) can represent one of multiple objects arranged in a
constellation. Similar to STL (2.4.16), the surface geometry is represented by a triangular mesh, but in AMF the
triangles may also be curved. AMF can also specify the material and colour of each volume and the colour of each
[5]
triangle in the mesh. ISO/ASTM 52915 gives the standard specification of AMF.
2.4.3
bounding box, noun
orthogonally oriented minimum perimeter cuboid that can span the maximum extents of
the points on the surface of a 3D part (2.6.1)
Note 1 to entry: Where the manufactured part includes the test geometry plus additional external features (for
example, labels, tabs or raised lettering), the bounding box may be specified according to the test part geometry
excluding the additional external features if noted. Different varieties of bounding boxes are illustrated in
[6]
ISO/ASTM 52921.
2.4.4
arbitrarily oriented bounding box, noun
bounding box (2.4.3) calculated without any constraints on the resulting
orientation of the box
2.4.5
machine bounding box, noun
bounding box (2.4.3) for which the surfaces are parallel to the machine coordinate
system (2.3.11)
2.4.6
master bounding box, noun
bounding box (2.4.6) which encloses all of the parts (2.6.1) in a single build
2.4.7
extensible markup language, noun
XML
standard from the WorldWideWeb Consortium (W3C) that provides for tagging of information content
within documents offering a means for representation of content in a format that is both human and
machine readable
Note 1 to entry: Through the use of customizable style sheets and schemas, information can be represented in a
uniform way, allowing for interchange of both content (data) and format (metadata).
6 © ISO/ASTM International 2015 – All rights reserved
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ISO/ASTM 52900:2015(E)
2.4.8
facet, noun
typically a three- or four-sided polygon that represents an element of a 3D polygonal mesh surface or
model
Note 1 to entry: Triangular facets are used in the file formats most significant to AM (2.1.2): AMF (2.4.2) and STL
(2.4.17); however AMF files permits a triangular facet to be curved.
2.4.9
geometric centre, noun
centroid
, location at the arithmetic middle of the bounding box (2.4.3) of the part (2.6.1)
Note 1 to entry: The centre of the bounding box could lie outside the part.
2.4.10
IGES, noun
initial graphics exchange specification
platform neutral CAD data exchange format intended for exchange of product geometry and geometry
annotation information
Note 1 to entry: IGES is the common name for a United States National Bureau of Standards standard NBSIR 80–
1978, Digital Representation for Communication of Product Definition Data, which was approved by ANSI first
[3]
as ANS Y14.26M-1981 and later as ANS USPRO/IPO-100–1996. IGES version 5.3 was superseded by ISO 10303
STEP (2.4.15) in 2006.
2.4.11
initial build orientation, noun
orientation of the part as it is first placed in the build volume (2.3.8)
[6]
Note 1 to entry: Initial build orientation is illustrated in ISO/ASTM 52921.
2.4.12
nesting, participle
situation when parts (2.6.1) are made in one build cycle (2.3.3) and are located such that their bounding
boxes (2.4.3), arbitrarily oriented (2.4.4) or otherwise, will overlap
2.4.13
PDES, noun
Product Data Exchange Specification or Product Data Exchange using STEP (2.4.15)
Note 1 to entry: Originally, a product data exchange specification developed in the 1980s by the IGES/PDES
Organization, a program of US Product Data Association (USPRO). It was adopted as the basis for and subsequently
[3]
superseded by ISO 10303 STEP (2.4.15).
2.4.14
part reorientation, noun
rotation around the geometric centre (2.4.9) of the part’s bounding box (2.4.3) from the specified initial
build orientation (2.4.11) of that part (2.6.1)
[6]
Note 1 to entry: Part reorientation is illustrated in ISO/ASTM 52921.
2.4.15
STEP, noun
standard for the exchange of product model data
Note 1 to entry: ISO standard that provides a representation of product information, along with the necessary
[3]
mechanisms and definitions to enable product data to be exchanged. ISO 10303 applies to the representation
of product information, including components and assemblies; the exchange of product data, including storing,
transferring, accessing and archiving.
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ISO/ASTM 52900:2015(E)
2.4.16
STL, noun
file format for model data describing the surface geometry of an object as a tessellation of triangles
used to communicate 3D geometries to machines in order to build physical parts (2.6.1)
Note 1 to entry: The STL file format was originally developed as part of the CAD package for the early
STereoLithography Apparatus, thus referring to that process. It is sometimes also described as “Standard
Triangulation Language” or “Standard Tessalation Language”, though it has never been recognized as an official
standard by any standardization organization.
2.4.17
surface model, noun
mathematical or digital representation of an object as a set of planar or curved surfaces, or both, that
can, but does not necessarily have to, represent a closed volume
2.5 Processing: Material
2.5.1
curing, verb
chemical process which results in the ultimate properties of a finish or other material
2.5.2
feedstock, noun
DEPRECATED: source material
DEPRECATED: starting material
DEPRECATED: base material
DEPRECATED: original material
bulk raw material supplied to the additive manufacturing (2.1.2) building process
Note 1 to entry: For additive manufacturing building processes, the bulk raw material is typically supplied in
various forms such as liquid, powder, suspensions, filaments, sheets, etc.
2.5.3
fusion, noun
act of uniting two or more units of material into a single unit of material
2.5.4
laser sintering, noun
LS
powder bed fusion (2.2.5) process used to produce objects from powdered materials using one or
more lasers to selectively fuse or melt the particles at the surface, layer (2.3.10) upon layer, in an
enclosed chamber
Note 1 to entry: Most LS machines partially or fully melt the materials they process. The word “sintering” is a
historical term and a misnomer, as the process typically involves full or partial melting, as opposed to traditional
powdered metal sintering using a mould and heat and/or pressure.
2.5.5
part cake, noun
lightly bound powder
surrounding the fabricated parts (2.6.1) at the end of a build cycle (2.3.3)
2.5.6
post-processing, noun
process steps taken after the completion of an additive manufacturing (2.1.2) build cycle
(2.3.3) in order to achieve the desired properties in the final product
8 © ISO/ASTM International 2015 – All rights reserved
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ISO/ASTM 52900:2015(E)
2.5.7
powder batch, noun
powder used as feedstock (2.5.2) which could be used powder (2.5.11), virgin powder (2.5.12) or a
blend of the two
Note 1 to entry: A powder batch could be used in one or more production runs using different process parameters.
2.5.8
powder bed, noun
part bed
build area in an additive manufacturing system (2.1.3) in which feedstock (2.5.2) is deposited and
selectively fused by means of a heat source or bonded by means of an adhesive to build up parts (2.6.1)
2.5.9
powder blend, noun
quantity of powder made by thoroughly intermingling powders originating from one or several powder
lots (2.5.10) of the same nominal composition
Note 1 to entry: A common type of powder
...
NORME ISO/ASTM
INTERNATIONALE 52900
Première édition
2015-12-15
Fabrication additive — Principes
généraux — Terminologie
Additive manufacturing — General principles — Terminology
Numéro de référence
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans
l’accord écrit soit de l’ISO à l’adresse ci-après, soit d’un organisme membre de l’ISO dans le pays du demandeur. Aux États-Unis,
les demandes doivent être adressées à ASTM International.
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ISO/ASTM 52900:2015(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Termes et definitions . 1
2.1 Termes généraux . 1
2.2 Catégories de procédé . 2
2.3 Traitement: Généralités . 3
2.4 Traitement: Données . 6
2.5 Traitement: Matériau. 8
2.6 Applications .10
2.7 Propriétés .11
Annexe A (informative) Principes de base .12
Annexe B (informative) Index alphabétique .21
Bibliographie .24
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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 responsable du présent document est l’ISO/TC 261, fabrication additive, en coopération avec
l’ASTM F 42.91, Terminologie, dans le cadre d’un accord de partenariat entre l’ISO et ASTM International
dans le but de créer un ensemble de normes ISO/ASTM sur la fabrication additive.
Cette première édition de l’ISO/ASTM 52900 annule et remplace l’ASTM F2792.
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ISO/ASTM 52900:2015(F)
Introduction
Le terme fabrication additive est le terme général utilisé pour les technologies qui, sur la base
d’une représentation géométrique, créent des objets physiques par ajout successif de matériau. Ces
technologies sont actuellement utilisées dans diverses applications d’ingénierie industrielle ainsi que
dans d’autres secteurs de la société, comme la médecine, l’éducation, l’architecture, la cartographie, les
jouets et le divertissement.
Au cours du développement de la technologie de la fabrication additive, de nombreux termes et
définitions différents ont été utilisés, souvent en référence à des domaines d’application et à des
marques déposées spécifiques. Ceux-ci sont souvent ambigus et prêtent à confusion, ce qui nuit à la
communication et à une plus large diffusion de cette technologie.
La présente Norme internationale a pour objectif de fournir une compréhension basique des principes
fondamentaux des procédés de fabrication additive, et sur cette base, de donner des définitions claires
aux termes et à la nomenclature associés à la technologie de la fabrication additive. Le but de cette
normalisation de la terminologie relative à la fabrication additive est de faciliter la compréhension
entre les personnes concernées par ce domaine technologique dans le monde entier.
La présente Norme internationale a été élaborée en étroite coopération entre l’ISO/TC 261 et
l’ASTM F 42.91 sur la base d’un accord de partenariat entre l’ISO et l’ASTM International dans le but de
créer un ensemble commun de normes ISO/ASTM concernant la fabrication additive.
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NORME INTERNATIONALE ISO/ASTM 52900:2015(F)
Fabrication additive — Principes généraux — Terminologie
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale établit et définit les termes utilisés dans la technologie de la
fabrication additive (FA), qui applique le principe de mise en forme additive et construit ainsi des
géométries physiques en 3D par ajout successif de matériau.
Les termes ont été classés par champs d’application spécifiques.
Les nouveaux termes émergeant des futurs travaux de l’ISO/TC 261 seront inclus dans les amendements
à venir et les vues d’ensemble de la présente Norme internationale.
2 Termes et definitions
2.1 Termes généraux
2.1.1
imprimante 3D, nom
machine utilisée pour l’impression 3D (2.3.1)
2.1.2
fabrication additive, nom
FA
procédé consistant à assembler des matériaux pour fabriquer des pièces (2.6.1) à partir de données
de modèle en 3D, en général couche (2.3.10) après couche, à l’inverse des méthodes de fabrication
soustractive et de fabrication mise en forme
Note 1 à l’article: Termes historiques: fabrication additive, procédés additifs, techniques additives, fabrication
par couches additives, fabrication en couches, fabrication solide en forme libre et fabrication en forme libre.
Note 2 à l’article: La signification des méthodes de fabrication « additive », « soustractive » et « mise en forme »
est discutée plus avant en Annexe A.
2.1.3
système additif, nom
système de fabrication additive
équipement de fabrication additive
machine et équipements auxiliaires utilisés pour la fabrication additive (2.1.2)
2.1.4
machine FA, nom
section du système de fabrication additive (2.1.3) comprenant le matériel, le logiciel de commande de la
machine, le logiciel d’installation requis et les accessoires périphériques nécessaires à l’exécution d’un
cycle de fabrication (2.3.3) en vue de produire des pièces (2.6.1)
2.1.5
utilisateur de machine FA, nom
opérateur ou entité utilisant une machine FA (2.1.4)
2.1.6
utilisateur de système FA, nom
utilisateur de système additif
opérateur ou entité utilisant un système de fabrication additive (2.1.3) complet ou tout composant d’un
système additif
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2.1.7
avant, nom
côté de la machine
auquel l’opérateur fait face pour accéder à l’interface utilisateur ou à la fenêtre de visualisation
principale, ou aux deux
2.1.8
fournisseur du matériau, nom
fournisseur du matériau/de la matière première (2.5.2) à traiter dans le système de fabrication
additive (2.1.3)
2.1.9
procédé multi-étapes, nom
type de procédé de fabrication additive (2.1.2) dans lequel les pièces (2.6.1) sont fabriquées en deux
opérations ou plus, la première produisant généralement la forme géométrique de base et les suivantes
consolidant la pièce pour lui donner les propriétés souhaitées du matériau (métallique, céramique,
polymère ou composite)
Note 1 à l’article: Le retrait de la structure de support et le nettoyage peuvent être nécessaires, mais ne sont pas
considérés dans ce contexte comme une étape séparée du procédé.
Note 2 à l’article: Le principe des procédés à étape unique (2.1.10) et multi-étapes est discuté plus avant à l’Annexe A.
2.1.10
procédé à étape unique, nom
type de procédé de fabrication additive (2.1.2) dans lequel les pièces (2.6.1) sont fabriquées en une seule
opération, dans laquelle la forme géométrique de base et les propriétés de matériau du produit prévu
sont obtenues simultanément
Note 1 à l’article: Le retrait de la structure de support et le nettoyage peuvent être nécessaires, mais ne sont pas
considérés dans ce contexte comme une étape séparée du procédé.
Note 2 à l’article: Le principe des procédés à étape unique et multi-étapes (2.1.9) est discuté plus avant à l’Annexe A.
2.2 Catégories de procédé
2.2.1
projection de liant, nom
procédé de fabrication additive (2.1.2) dans lequel un agent de liaison liquide est déposé de manière
sélective pour assembler des matériaux poudreux
2.2.2
dépôt de matière sous énergie concentrée, nom
procédé de fabrication additive (2.1.2) dans lequel l’énergie thermique focalisée est utilisée pour faire
fondre les matériaux pendant leur dépôt
Note 1 à l’article: Le terme « énergie thermique focalisée » indique qu’une source d’énergie (laser, faisceau
d’électrons, ou arc plasma) est focalisée pour faire fondre les matériaux pendant leur dépôt.
2.2.3
extrusion de matière, nom
procédé de fabrication additive (2.1.2) dans lequel le matériau est distribué de manière sélective par
une buse ou à travers un orifice
2.2.4
projection de matière, nom
procédé de fabrication additive (2.1.2) dans lequel des gouttelettes du matériau fabriqué sont déposées
de manière sélective
Note 1 à l’article: Le photopolymère et la cire sont des exemples de matériau.
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2.2.5
fusion sur lit de poudre, nom
procédé de fabrication additive (2.1.2) dans lequel l’énergie thermique fait fondre de manière sélective
certaines zones d’un lit de poudre (2.5.8)
2.2.6
stratification de couches, nom
procédé de fabrication additive (2.1.2) dans lequel des couches de matériau sont liées pour former un objet
2.2.7
photopolymérisation en cuve, nom
procédé de fabrication additive (2.1.2) dans lequel un photopolymère liquide plongé dans une cuve est
durci de manière sélective par polymérisation activée par la lumière
2.3 Traitement: Généralités
2.3.1
impression 3D, nom
fabrication d’objets par dépôt d’un matériau au moyen d’une tête d’impression, d’une buse ou d’une
autre technologie d’impression
Note 1 à l’article: Terme souvent utilisé dans un contexte non technique comme synonyme de fabrication additive
(2.1.2); jusqu’à présent, ce terme a été associé en particulier aux machines de moyenne gamme en termes de prix
et/ou de capacités générales.
2.3.2
chambre de fabrication, nom
emplacement fermé à l’intérieur du système de fabrication additive (2.1.3) où les pièces (2.6.1) sont
fabriquées
2.3.3
cycle de fabrication, nom
cycle de procédé unique dans lequel un ou plusieurs composants sont accumulés en couches (2.3.10)
dans la chambre de procédé du système de fabrication additive (2.1.3)
2.3.4
enveloppe de fabrication, nom
dimensions externes maximales des axes x, y et z dans l’espace de fabrication (2.3.6) où les pièces (2.6.1)
peuvent être fabriquées
Note 1 à l’article: Les dimensions de l’espace de fabrication sont supérieures à celles de l’enveloppe de fabrication.
2.3.5
plateforme de fabrication, nom
base qui offre une surface sur laquelle la fabrication de la (des) pièce(s) (2.6.1), est
lancée et supportée tout au long du procédé de fabrication
Note 1 à l’article: Dans certains systèmes, les pièces (2.6.1) sont fabriquées en étant fixées à la plateforme de
fabrication, directement ou par le biais d’une structure de support. Dans d’autres systèmes, comme les systèmes à
lit de poudre (2.5.8), une fixation mécanique directe peut ne pas être requise entre la fabrication et la plateforme.
2.3.6
espace de fabrication, nom
emplacement où les pièces (2.6.1) peuvent être fabriquées, généralement à l’intérieur de la chambre de
fabrication (2.3.2) ou sur une plateforme de fabrication (2.3.5)
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2.3.7
surface de fabrication, nom
aire sur laquelle le matériau est ajouté, généralement sur la dernière couche (2.3.10) déposée qui devient
la fondation sur laquelle la couche suivante est formée
Note 1 à l’article: Pour la première couche, la surface de fabrication est souvent la plateforme de fabrication (2.3.5).
Note 2 à l’article: Dans le cas des procédés de dépôt de matière sous énergie concentrée (2.2.2), la surface de
fabrication peut être une pièce existante sur laquelle le matériau est ajouté.
Note 3 à l’article: Si l’orientation du dépôt de matériau ou des moyens de consolidation, ou des deux, est variable,
elle peut être définie par rapport à la surface de fabrication.
2.3.8
volume de fabrication, nom
volume total utilisable dans la machine pour fabriquer des pièces (2.6.1)
2.3.9
région d’alimentation, nom
emplacement(s) dans la machine où la matière première (2.5.2)
est stockée et depuis le(s)quel(s) une partie de la matière première est transportée de façon répétée
vers le lit de poudre au cours du cycle de fabrication (2.3.3)
2.3.10
couche, nom
matériau déposé, ou pulvérisé, pour créer une surface
2.3.11
système de coordonnées de la machine, nom
système de coordonnées tridimensionnel tel que défini par un point fixe sur la plateforme de fabrication
(2.3.5), avec les trois axes principaux désignés par x, y et z, avec l’axe de rotation autour de chacun
de ces axes désigné par A, B et C respectivement, les angles entre x, y et z pouvant être cartésiens ou
définis par le fabricant de la machine
Note 1 à l’article: Le système de coordonnées de la machine est fixe par rapport à la machine, par opposition au
aux systèmes de coordonnées associés à la surface de fabrication (2.3.7) qui peuvent être translatés ou subir une
[6]
rotation. Un système de coordonnées de la machine est illustré dans l’ISO/ASTM 52921.
2.3.12
lot de fabrication, nom
ensemble de pièces (2.6.1) fabriquées présentant des points communs en termes de matière première
(2.5.2), de lot de production (2.3.19), système de fabrication additive (2.1.3) et d’étapes de post-traitement
(2.5.6) (si nécessaire) enregistrés sur une seule commande de fabrication
Note 1 à l’article: Le système de fabrication additive (2.1.3) pourrait inclure une ou plusieurs machine(s) FA (2.1.4)
et/ou des machines de post-traitement (2.5.6) selon l’accord entre le fournisseur FA (2.1.2) et le client.
2.3.13
origine, nom
point zéro
(0, 0, 0)
point de référence universel désigné sur lequel les trois axes principaux d’un système de
coordonnées se croisent
Note 1 à l’article: Le système de coordonnées peut être cartésien ou tel que défini par le fabricant de la machine.
[6]
Le concept d’une origine est illustré dans l’ISO/ASTM 52921.
2.3.14
origine de fabrication, nom
origine (2.3.13) située le plus souvent au centre de la plateforme de fabrication (2.3.5) et fixée sur la
surface de fabrication, mais pouvant être définie différemment par le réglage de fabrication
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2.3.15
origine machine, nom
repos machine
point zéro de la machine
origine (2.3.13) telle que définie par le fabricant de la machine
2.3.16
région de débordement, nom
emplacement(s) dans la machine où la poudre en
excès est stockée pendant un cycle de fabrication (2.3.3)
Note 1 à l’article: Pour certains types de machine, la région de débordement peut consister en une ou plusieurs
chambres dédiées ou en un système de recyclage de la poudre.
2.3.17
emplacement de la pièce, nom
emplacement de la pièce (2.6.1) dans le volume de fabrication (2.3.8)
Note 1 à l’article: L’emplacement de la pièce est normalement spécifié par les coordonnées x, y et z pour la position
du centre géométrique (2.4.9) de la zone de délimitation (2.4.3) de la pièce par rapport à l’origine (2.3.13) du volume
[6]
de fabrication (2.3.8). L’emplacement de la pièce est illustré dans l’ISO/ASTM 52961.
2.3.18
paramètres du procédé, nom
ensemble de paramètres de fonctionnement et de réglages système utilisés pendant un cycle de
fabrication (2.3.3).
2.3.19
phase de production, nom
toutes les pièces (2.6.1) produites en un cycle de fabrication (2.3.3) ou en une série séquentielle de cycles
de fabrication utilisant la même matière première (2.5.2) et les mêmes conditions de lot et de procédé
2.3.20
réglage du système, nom
configuration du système de fabrication additive (2.1.3) pour une fabrication
2.3.21
axe x, nom
axe du système de coordonnées de
la machine (2.3.11) qui court parallèlement à l’avant (2.1.7) de la machine et perpendiculairement à l’axe
y (2.3.22) et à l’axe z (2.3.23)
Note 1 à l’article: La direction x positive va de gauche à
droite comme vu depuis l’avant de la machine tout en faisant face à l’origine (2.3.13) du volume de fabrication (2.3.8).
Note 2 à l’article: Il est courant que l’axe x soit horizontal et parallèle à l’un des bords de la plateforme de
fabrication (2.3.5).
2.3.22
axe y, nom
axe du système de coordonnées de
la machine (2.3.11) qui court perpendiculairement à l’axe z (2.3.23) et à l’axe x (2.3.21)
Note 1 à l’article: < ou autrement désigné par le fabricant de la machine> La direction positive est définie dans
[1]
l’ISO 841 de manière à définir un jeu de coordonnées main droite. Dans le cas le plus courant d’une direction z
positive montante, la direction y positive va alors de l’avant à l’arrière de la machine vue depuis l’avant de la machine.
Note 2 à l’article: Dans le cas d’une fabrication suivant une direction z positive descendante, la direction y positive
va alors de l’arrière à l’avant de la machine vue depuis l’avant de la machine.
Note 3 à l’article: Il est courant que l’axe y soit horizontal et parallèle à l’un des bords de la plateforme de
fabrication (2.3.5).
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2.3.23
axe z, nom
axe du système de coordonnées de
la machine (2.3.11) qui court perpendiculairement à l’axe x (2.3.21) et à l’axe y (2.3.22)
Note 1 à l’article: La direction positive est définie
[1]
dans l’ISO 841 de manière à définir un jeu de coordonnées main droite. Pour les procédés qui emploient un
ajout de matériau en couches planes, la direction z positive est alors normale aux couches (2.3.10).
Note 2 à l’article: Pour les procédés qui emploient un ajout de matériau en couches planes, la direction z positive
est la direction allant de la première couche aux couches suivantes.
Note 3 à l’article: Lorsque l’ajout de matériau est possible depuis plusieurs directions (comme avec certains
systèmes de dépôt de matière sous énergie concentrée (2.2.2)), l’axe z peut être identifié conformément aux
[1]
principes de l’ISO 841, (4.3.3) qui traite du «pivotement ou braquage».
2.4 Traitement: Données
2.4.1
balayage 3D, nom
numérisation 3D
méthode d’acquisition de la forme et de la taille d’un objet sous forme de représentation tridimensionnelle
par l’enregistrement des coordonnées x, y et z sur la surface de l’objet et par un moyen logiciel la
collection de points est convertie en données numériques
Note 1 à l’article: Note à l’article: Les procédés typiques utilisent une certain degré d’automatisation, couplée à
une sonde tactile, un capteur optique ou un autre dispositif.
2.4.2
Additive Manufacturing File Format, nom
AMF
format de fichier destiné à communiquer des données de modèle de fabrication additive (2.1.2)
comprenant une description de la géométrie de surface en 3D avec un support natif pour la couleur, les
matériaux, les treillis, les textures, les constellations et les métadonnées
Note 1 à l’article: Le format Additive Manufacturing File (AMF) peut représenter l’un de nombreux objets
agencés en une constellation. De même que dans le format STL (2.4.16), la géométrie de surface est représentée
par un maillage triangulaire, mais dans l’AMF les triangles peuvent également être courbes. L’AMF peut
également spécifier le matériau et la couleur de chaque volume et la couleur de chaque triangle dans le maillage.
[5]
L’ISO/ASTM 52915 donne les spécifications normalisées pour l’AMF.
2.4.3
boite englobante, nom
cuboïde d’un périmètre minimal orienté orthogonalement pouvant inclure les étendues
maximales des points sur la surface d’une pièce (2.6.1) en 3D
Note 1 à l’article: Lorsque la pièce fabriquée comprend la géométrie d’essai et des caractéristiques externes
supplémentaires (par exemple, des étiquettes, des languettes ou des lettrages en relief), la zone de délimitation
peut être spécifiée conformément à la géométrie d’essai de la pièce à l’exclusion des éventuelles caractéristiques
externes supplémentaires en le mentionnant. Différentes variétés de zone de délimitation sont illustrées dans
[6]
l’ISO/ASTM 52921.
2.4.4
boite englobante arbitrairement orientée, nom
zone de délimitation (2.4.3) calculée sans aucune contrainte sur l’orientation
résultante de la boite
2.4.5
boite englobante de la machine, nom
boite englobante (2.4.3) pour laquelle les surfaces sont parallèles au système de
coordonnées de la machine (2.3.11)
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2.4.6
boite englobante principale, nom
boite englobante (2.4.3) qui englobe toutes les pièces (2.6.1) en une seule fabrication
2.4.7
langage de balisage extensible, nom
XML
norme établie par le WorldWideWeb Consortium (W3C) permettant le balisage du contenu des
informations dans les documents et offrant un moyen de représentation de contenu dans un format
lisible à la fois par l’homme et par la machine
Note 1 à l’article: Grâce à l’utilisation de feuilles de style et de schémas personnalisables, les informations peuvent
être représentées de manière uniforme, permettant ainsi l’échange à la fois de contenu (données) et de format
(métadonnées).
2.4.8
facette, nom
généralement un polygone à trois ou quatre côtés qui représente un élément d’une surface ou d’un
modèle de maillage polygonal en 3D
Note 1 à l’article: Des facettes triangulaires sont utilisées dans les formats de fichier les plus importants de la FA
(2.1.2): AMF (2.4.2) et STL (2.4.17); toutefois dans les fichiers AMF, une facette triangulaire peut être courbe.
2.4.9
centre géométrique, nom
centroïde
localisation au milieu arithmétique de la boite englobante (2.4.3) de la
pièce (2.6.1)
Note 1 à l’article: Le centre de la boite englobante peut se trouver à l’extérieur de la pièce.
2.4.10
IGES, nom
initial graphics exchange specification
format d’échange de données CAO indépendant de la plateforme destiné à l’échange de géométries de
produit et d’informations d’annotation de géométrie
Note 1 à l’article: IGES est le nom courant d’une norme du Bureau national de normalisation américain,
NBSIR 80-1978, Représentation numérique pour la communication de données de définition de produits, qui
a été approuvée par l’ANSI d’abord en tant que ANS Y14.26M-1981 puis en tant que ANS USPRO/IPO-100-1996.
[3]
L’IGES version 5.3 a été remplacée par l’ISO 10303, STEP (2.4.15) en 2006.
2.4.11
orientation initiale de fabrication, nom
orientation de la pièce lorsqu’elle est placée en premier lieu dans le volume de
fabrication (2.3.8)
[6]
Note 1 à l’article: Une orientation initiale de fabrication est illustrée dans l’ISO/ASTM 52921.
2.4.12
imbrication, nom
situation dans laquelle les pièces (2.6.1) sont fabriquées en un cycle de fabrication (2.3.3) et sont situées
de sorte que leurs boites englobantes (2.4.3), arbitrairement orientées (2.4.4) se chevauchent.
2.4.13
PDES, nom
Product Data Exchange Specification ou Product Data Exchange, spécification utilisant STEP (2.4.15)
Note 1 à l’article: À l’origine une spécification d’échange de données de produit développée dans les années 80
par l’Organisation IGES/PDES, programme de l’association américaine (USPRO). Elle a été adoptée comme base
[3]
puis remplacée par STEP de l’ISO 10303.
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ISO/ASTM 52900:2015(F)
2.4.14
réorientation de la pièce, nom
rotation autour du centre géométrique (2.4.9) de la boite englobante (2.4.3) de la pièce à partir de
l’orientation initiale de fabrication (2.4.11) de ladite pièce (2.6.1)
[6]
Note 1 à l’article: Une réorientation de pièce est illustrée dans l’ISO/ASTM 52921.
2.4.15
STEP, nom
norme d’échange de données de modèles de produit
Note 1 à l’article: Norme ISO qui offre une représentation des informations de produit, ainsi que les mécanismes
[3]
et définitions nécessaires pour permettre l’échange des données de produit. L’ISO 10303 s’applique à la
représentation des informations de produit, y compris les composants et les assemblages, l’échange des données
du produit y compris le stockage, le transfert et l’archivage.
2.4.16
STL, nom
format de fichier pour données de modèle décri
...
Questions, Comments and Discussion
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