國際船級社協(xié)會(IACS)發(fā)布新指南，確立船舶部件3D打印標準

2025年4月，南極熊獲悉，國際船級社協(xié)會（IACS）作為一家覆蓋全球90%以上載貨船隊的技術標準組織，發(fā)布了一項重要建議標準——Rec.186，為3D打印技術在海事和近海領域的應用提供標準化框架。這一建議的出臺表明了增材制造（AM）技術在工業(yè)界日益受到關注。在海事領域，傳統(tǒng)制造方式如鑄造、鍛造和焊接正逐漸暴露出局限性，面臨越來越多的挑戰(zhàn)。



3D打印技術因其減少材料浪費、加快零件生產速度以及提高設計靈活性的特點，在海洋和近海環(huán)境中展現(xiàn)出巨大的潛力。由于3D打印需要應用于高安全性和可持續(xù)性要求的場景，其可靠性和規(guī)范性顯得尤為重要。因此，Rec.186的目標是通過制定明確的標準，將增材制造整合到現(xiàn)有的監(jiān)管體系中，并確保其符合ISO/ASTM 52900和AWS D20.1等國際標準，同時納入IACS的焊接和材料統(tǒng)一要求（UR W）。

標準的核心內容與技術指導
●Rec.186詳細規(guī)定了三種主要3D打印方法的具體技術指導：粉末床熔融（PBF）、定向能量沉積（DED）和粘合劑噴射（BJT）。針對每種方法，文件定義了工藝參數(shù)和檢查協(xié)議，確保生產出的零件質量一致。此外，該建議還引入了一個三級測試制度，根據(jù)零部件的應用關鍵性分為AM 1至AM 3級。例如，用于推進系統(tǒng)或結構組件的安全關鍵部件需要接受更嚴格的認證程序。

●原料的質量控制
原材料（包括金屬粉末、線材和粘合劑）必須符合嚴格的質量控制措施。為了確保供應鏈的透明度，Rec.186增加了對回收協(xié)議和材料可追溯性的規(guī)定。這不僅有助于防止因原料問題導致的缺陷，還能提升整個生產過程的可靠性。

●后處理與無損檢測
設計認證環(huán)節(jié)強調拓撲優(yōu)化、基于模擬的預構建驗證和性能驗證。在后處理階段，Rec.186特別關注適合增材制造部件獨特材料特性的無損檢測（NDT）程序。例如，建議使用計算機斷層掃描（CT）掃描來檢測內部缺陷，如孔隙率或未完全熔合等問題。這些缺陷可能會在機械應力或腐蝕暴露下影響組件的完整性，因此需要通過校準后的檢測方法進行評估，考慮分層制造中常見的各向異性行為。



專家觀點與行業(yè)前景
IACS材料和焊接專家Alexandre Astruc表示：“增材制造正在成為海事領域的一種寶貴工具，為復雜環(huán)境提供了靈活、快速且可定制的解決方案�！彼�指出，雖然3D打印能夠顯著縮短生產周期，但其真正的價值在于能夠提供創(chuàng)新且按需的解決方案，以應對復雜的海事挑戰(zhàn)。

Rec.186的發(fā)布標志著受監(jiān)管的海事工程領域從實驗階段正式轉向采用增材制造技術。未來，這項標準可能廣泛應用于船級認證的船載系統(tǒng)部件、海上生產的維修部件以及造船廠附近的本地化制造。IACS強調，與造船商、原始設備制造商（OEM）和船舶運營商的持續(xù)合作將是推動該框架不斷完善的關鍵。

其他領域中的3D打印標準
除了海事領域，增材制造技術在其他行業(yè)也取得了重要突破。例如，奧地利焊接專家Fronius International與Linde Engineering、MIGAL.CO和TÜV SÜD Industrie Service合作，成功按照德國標準化協(xié)會（DIN）的草案標準對增材制造的壓力容器部件進行了認證。研究人員利用冷金屬轉移（CMT）工藝，結合實時傳感器調整和多層驗證，生產出了符合歐洲壓力設備指令2014/68/EU要求的鋁制管分支。

國際標準化組織（ISO）于2023年發(fā)布了ISO/ASTM 52939:2023標準，這是專門針對建筑行業(yè)的3D打印質量保證協(xié)議。此標準由ISO 261技術委員會和ASTM國際F42委員會聯(lián)合制定，涵蓋了除金屬以外的所有材料和技術，并要求所有增材制造步驟均由當?shù)卣J證工程師監(jiān)督。盡管該標準未涉及設施的環(huán)境或安全方面，但它為過程控制和審批建立了基線，反映了增材制造領域對標準化資格原則不斷增長的需求。

南極熊點評
隨著3D打印技術在多個行業(yè)中的逐步普及，建立統(tǒng)一的標準框架已成為當務之急。IACS發(fā)布的Rec.186不僅填補了海事領域增材制造標準的空白，還為其他行業(yè)提供了借鑒意義。無論是船只零部件的快速修復，還是壓力容器的精準制造，亦或是建筑行業(yè)中大型結構件的3D打印，標準化都是保障產品質量和安全性的重要基石。標準化工作的持續(xù)推進，也將為技術創(chuàng)新注入新的動力，最終推動制造業(yè)邁向更加高效、環(huán)保和智能化的新時代。