Apakah pencetakan 3D logam di industri cetakan memenuhi standar kualitas internasional?

1. Pembangunan dan Pertumbuhan Sistem Standar Internasional
Proses standardisasi global untuk manufaktur aditif telah menciptakan pola "penggerak jalur ganda". Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO) dan American Society for Testing and Materials (ASTM) bekerja sama untuk menciptakan standar ISO/ASTM 52900:2025. Standar ini menetapkan kerangka spesifikasi proses lengkap untuk logam, polimer, dan biomaterial. Standar ini dengan jelas menyatakan bahwa lebih dari 90% teknologi umum, seperti pengaturan pencetakan, pengujian kualitas, dan standar keamanan, harus sama di seluruh dunia. Hal ini memberi industri cetakan bahasa teknis dasar.
Standar seri NAS kini menjadi "aturan emas" untuk cetakan luar angkasa di dunia profesional. Standar NAS410 menyatakan bahwa ukuran butir dan tegangan sisa cetakan paduan titanium harus dijaga dalam batas tertentu. Misalnya, ukuran butiran harus dijaga dalam 5-8 tingkat yang ditetapkan oleh standar ASTM E112, dan tegangan sisa tidak boleh lebih dari 30% kekuatan luluh material. Setelah 100.000 siklus pemuatan pada 650 derajat, NAS9302 menyiapkan pengujian khusus untuk kinerja kelelahan termal cetakan paduan suhu tinggi. Kecepatan perambatan patahan harus kurang dari 0,1 mm/siklus.
Sistem standar nasional Tiongkok menjadi lebih baik dengan lebih cepat. "Spesifikasi Teknis untuk Bagian Paduan Titanium Peleburan Lapisan Serbuk Laser dalam Manufaktur Aditif" (GB/T 45868-2025) yang mulai berlaku pada tahun 2025 akan meningkatkan persyaratan kepadatan untuk cetakan paduan titanium hingga di atas 99,95% dan menjaga nilai Ra kekasaran permukaan di bawah 3,2 μm. Standar-standar ini bekerja dengan sistem ISO/ASTM untuk memberikan dua cara bagi bisnis ekspor cetakan untuk memastikan mereka mengikuti aturan.
2. Sebuah langkah maju yang besar dalam standarisasi sifat-sifat material
Kualitas bahan inilah yang membuat cetakan berfungsi. Standar ASTM F75 secara ketat membatasi jumlah nikel dalam paduan kromium kobalt, yang sering digunakan dalam cetakan implan medis, hingga <0,1% dan jumlah tungsten hingga 15–20%. Untuk memastikan bubuk menyebar secara merata, indeks kemampuan mengalir bubuk bulat yang dibuat dengan atomisasi harus 45s/50g atau lebih. Pembuat cetakan gigi internasional yang terkenal menggunakan bubuk kromium kobalt yang memenuhi kriteria ini. Hal ini menurunkan kesalahan kesesuaian tepi cetakan mahkota gigi dari 50 μm menjadi 15 μm, yang merupakan cara umum pembuatannya.
Dalam industri dirgantara, cetakan yang terbuat dari paduan berbasis nikel Inconel 718-harus memenuhi spesifikasi AMS 5662. Standar ini menyatakan bahwa kekuatan tarik harus tetap antara 1170 dan 1275 MPa pada 704 derajat, dan ukuran batas butir karbida tidak boleh lebih dari 5 μm. Sebuah perusahaan tertentu yang membuat cetakan untuk bilah mesin pesawat menyesuaikan kepadatan energi laser untuk mendapatkan ukuran butir grade 7 menurut standar ASTM E112 untuk cetakan paduan 718. Hal ini membuat cetakan jauh lebih baik pada suhu tinggi.
3. Praktek pengendalian proses yang tepat
Dalam pembuatan cetakan, standar kebenaran dimensi sangat ketat. Melalui teknologi kontrol kolam lelehan dinamis, metode SLM dapat menjaga akurasi dimensi rongga cetakan dalam ± 0,05 mm. Sebuah perusahaan tertentu yang membuat cetakan untuk mobil menggunakan peralatan laser SLM untuk membuat cetakan die-pengecoran aluminium. Dengan mengubah kepadatan daya laser secara real time, kesalahan kelurusan permukaan cetakan berkurang dari 0,1 mm menjadi 0,03 mm, yang memenuhi kriteria presisi tingkat pertama standar DIN 8760.
Penting juga untuk membakukan teknik perlakuan panas. Cetakan stainless steel 17-4PH harus memenuhi standar AMS 2759/3A yang menyatakan bahwa setelah didiamkan pada suhu 482 derajat selama 4 jam harus memiliki kekerasan HRC 42-45. Produsen cetakan presisi telah membuat database untuk perlakuan panas yang menjaga tingkat perubahan dimensi cetakan dalam ± 0,02%. Hal ini memecahkan masalah sisa cetakan yang dihasilkan oleh deformasi selama perlakuan panas dalam teknik tradisional.
4. Inovasi Digital dalam Pengujian dan Sertifikasi
Sistem evaluasi kualitas berubah karena-teknologi pengujian yang tidak merusak. Menurut standar ISO/ASTM 52929:2025, CT industri harus digunakan untuk menemukan cacat internal pada cetakan logam, dengan diameter setara cacat tidak lebih dari 0,2 mm. Sebuah perusahaan cetakan telah menghadirkan teknologi deteksi CT-berbantuan AI yang mempermudah menemukan retakan. Kini ia dapat menemukan retakan sekecil 0,05 mm dan 80% lebih efisien dibandingkan melakukannya dengan tangan.
Standar baru ini adalah tentang pengujian mekanika dinamis. Standar ASTM F42.01 untuk implan medis menyatakan bahwa cetakan harus melalui 10^7 siklus kelelahan dan laju perambatan retakan harus mengikuti rumus Paris. Mesin uji kelelahan resonansi elektromagnetik digunakan oleh produsen cetakan implan ortopedi tertentu untuk mempersingkat siklus pengujian dari tiga bulan menjadi dua minggu dan menjaga ketidakakuratan data pengujian dalam ± 5%.