Alcuni aspetti normativi e di sicurezza nelle Tecnologie Additive - UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE

Alcuni aspetti normativi e di sicurezza
      nelle Tecnologie Additive
            Bruno Maiocchi
           Enrico Annacondia

            Direzione Tecnica
     UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE

RELAZIONI

ASPETTI DI REGOLAMENTAZIONE

• I processi basati sulle tecnologie additive, per essere
  effettuati, richiedono dispositivi «meccatronici» del
  tutto assimilabili, per concetto, alle macchine
  comunemente impiegate nel manifatturiero

ASPETTI DI REGOLAMENTAZIONE

• Per questo motivo, le macchine basate sulle T.A.
   – quando impiegate in ambito industriale
      • non ci occupiamo in questa sede dei prodotti per
        maker/hobbistici
   – devono rispettare le stesse regolamentazioni cui sono
     sottoposte le altre macchine manifatturiere
      • per esempio le macchine utensili
   – a livello progettuale
   – a livello di impiego

ASPETTI DI REGOLAMENTAZIONE

• Alla luce di quanto visto, si riporta una rapida rassegna
  di legislazioni europee (marcatura CE)
• che devono essere tenute in conto quando si ha a che
  fare con le T.A. e le relative macchine
      •   Direttiva macchine
      •   Direttiva bassa tensione
      •   Direttiva compatibilità elettromagnetica
      •   Direttiva ATEX
      •   …

ASPETTI DI REGOLAMENTAZIONE
• Alcuni aspetti specifici appaiono essere critici:

   – Alte temperature: nelle macchine per T.A. possono essere
     presenti superfici calde. Questo può essere affrontato dalle norme
     di sicurezza dei prodotti, nonché dagli obblighi giuridici relativi
     all'uso delle apparecchiature
   – Possibili rischi durante la manutenzione dovuti alla presenza di
     elementi alimentati con tensioni elevate, sorgenti laser, …
   – Emissioni nell'aria e qualità del microclima: alcune stampanti
     hanno dimostrato di emettere, durante l’utilizzo, quantità
     significative di particelle ultrafini o di sostanze volatili
   – Rischio di incendio ed esplosione: uso di polveri infiammabili
   – Utilizzo di sostanze potenzialmente pericolose o tossiche

ASPETTI DI REGOLAMENTAZIONE

• Le T.A. sono un processo che richiede di effettuare
  preventivamente un’analisi dei rischi
   – sia per impieghi industriali che hobbistici
• Sulla base dei risultati, vanno prese in considerazione
  varie normative usualmente impiegate in ambito
  industriale e di sicurezza
• Esistono comunque ancora degli aspetti non
  completamente coperti dagli standard
   – a causa della «novità» del tema
• In ogni caso va messa in primo piano la sicurezza
  dell’operatore e degli utilizzatori dei prodotti

ASPETTI DI REGOLAMENTAZIONE
• Inoltre:
   – Tutela dei diritti di proprietà intellettuale e
     anticontraffazione
      • su file CAD, oggetti stampati, repository online, in cui i file
        vengono caricati e condivisi
      • la crescita del settore potrebbe essere rallentata da problemi di
        imitazione, contraffazione e concorrenza sleale
   – “Unwanted products”
       • regolamentazione per
      quanto riguarda i
       "prodotti indesiderati"
      realizzati utilizzando
      Le T.A.
      • tema molto sentito negli USA
       dopo la «demo» di una pistola
      creata con T.A.

ASPETTI DI QUALITÀ

• Certezza del risultato e corrispondenza con le
  specifiche di progetto
   – altra analogia tra macchine per le T.A. e macchine
     «classiche» per il manifatturiero
   – dal punto di vista
      • tecnico
          – precisione, prestazioni, affidabilità e ripetibilità
      • gestionale
          – costo del prodotto, total cost of ownership
      • commerciale
          – aderenza alle clausole di contratto concordate coi clienti

ASPETTI DI QUALITÀ

• Su questi aspetti sono in corso (o sono previste)
  numerose attività normative

ASPETTI DI QUALITÀ

• In particolare
   – il progetto SASAM (www.sasam.eu) individua come
     prioritari per la standardizzazione:
      • sistemi di qualità, qualificazione di materiali e parti
      • affidabilità delle macchine e dei processi
  – dal punto di vista delle aziende sono prioritari anche gli
    aspetti di standardizzazione nel
      •   “design for Additive Manufacturing” in settori specifici
      •   materiali
      •   processi/metodi
      •   collaudo di parti e macchine
      •   data processing and interchange

ASPETTI DI QUALITÀ
•   Alcuni Comitati all’opera per la standardizzazione nella T.A.
     –   Internazionali
           •   ASTM Committee F42 on Additive Manufacturing Technologies
               http://www.astm.org/COMMITTEE/F42.htm

           •   ISO/TC 261 - Additive manufacturing
               http://www.iso.org/iso/standards_development/technical_committees/other_bodies/iso_technical_committee.htm?commid=629086

           •   CEN/CENELEC STAIR AM Support to additive manufacturing
               http://www.cencenelec.eu/research/SuccessStories/AdditiveManufacturing/Pages/default.aspx

     –   Nazionali
           •   VDI - Gesellschaft Produktion und Logistik (GPL)
               http://www.vdi.de/technik/fachthemen/produktion-und-logistik/

           •   DIN - NA 145 Technology of Materials Standards Committee
               http://www.nwt.din.de/cmd?search_grem_akt=54739091&searchDisplay=-tabelle-grem&committeeid=54739091&languageid=en&subcommitteeid=54739091&workflowname=showNatCommitteeList

           •   AFNOR UNM 920 Fabrication additive
               http://www2.afnor.org/espace_normalisation/structure.aspx?commid=2860

           •   UK BSI Committee AMT/8 Additive manufacturing
               https://standardsdevelopment.bsigroup.com/Home/Committee/50226095

           •   NL NEN Committee 341-107 Additive Manufacturing
               http://www.nen.nl/Normontwikkeling/normcommissie/Additive-Manufacturing.htm

     –   Operanti su aspetti correlati
           •   ISO/TC 119 Powder Metallurgy
               http://www.iso.org/iso/standards_development/technical_committees/other_bodies/iso_technical_committee.htm?commid=51896

           •   ISO/TC 172/SC 9 Electro-optical systems
               http://www.iso.org/iso/iso_technical_committee.html%3Fcommid%3D53764

           •   ISO/TC 184/SC 4 Industrial Data
               http://www.iso.org/iso/iso_technical_committee?commid=54158

           •   CEN/TC 121 Projects which affect welding
               http://www.nas.din.de/gremien/CEN%2FTC+121/en/54739715.html

           •   UNI Commissione Prove non distruttive
               http://www.uni.com/index.php?option=com_uniot&view=uniot&id=854493&Itemid=2447

ASPETTI DI QUALITÀ
•   Alcune normative già pubblicate

     –   ISO/ASTM 52915:2013
           •   Standard specification for additive manufacturing file format (AMF) Version 1.1

     –   ISO/ASTM 52921:2013
           •   Standard terminology for additive manufacturing -Coordinate systems and test methodologies

     –   ASTM F2924 – 14
           •   Standard Specification for Additive Manufacturing Titanium-6 Aluminum-4 Vanadium with Powder Bed Fusion

     –   ASTM F3001 - 14
           •   Standard Specification for Additive Manufacturing Titanium-6 Aluminum-4 Vanadium ELI (Extra Low Interstitial) with Powder Bed Fusion

     –   ASTM F3049 - 14
           •   Standard Guide for Characterizing Properties of Metal Powders Used for Additive Manufacturing Processes

     –   ASTM F3055 - 14
           •   Standard Specification for Additive Manufacturing Nickel Alloy (UNS N07718) with Powder Bed Fusion

     –   ASTM F3056 - 14
           •   Standard Specification for Additive Manufacturing Nickel Alloy (UNS N06625) with Powder Bed Fusion

     –   ASTM F2971 - 13
           •   Standard Practice for Reporting Data for Test Specimens Prepared by Additive Manufacturing

•   Inoltre, ISO (TC 261) e ASTM (F24) hanno siglato un protocollo di collaborazione per lo
    sviluppo congiunto di ulteriori standard per le tecnologie additive
     –   http://www.astm.org/COMMIT/AM_Standards_Development_Plan_v2.docx

GRAZIE PER L’ATTENZIONE