ISO/ASTM 52919:2025
(Main)Additive manufacturing — Qualification principles — Test methods for metal casting sand moulds
Additive manufacturing — Qualification principles — Test methods for metal casting sand moulds
This document specifies test methods for metal casting sand moulds produced using additive manufacturing technologies, with mechanical and physical properties including, but not limited to, tensile strength, transverse strength, gas permeability and thermal expansion.
Fabrication additive — Principes de qualification — Méthode d'essai pour les moules en sable pour fonderie métallique
Le présent document spécifie des méthodes d’essai pour les moules en sable pour fonderie métallique produits à l’aide de technologies de fabrication additive, avec des propriétés mécaniques et physiques comprenant, mais sans s’y limiter, la résistance à la traction, la résistance transversale, la perméabilité aux gaz et l’expansion thermique.
General Information
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO/ASTM 52919
First edition
Additive manufacturing —
2025-09
Qualification principles — Test
methods for metal casting sand
moulds
Fabrication additive — Principes de qualification — Méthode
d'essai pour les moules en sable pour fonderie métallique
Reference number
© ISO/ASTM International 2025
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ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Standard practice for sampling specimens of AM-made sand moulds . 1
4.1 Factors causing uneven properties in an AM-made sand mould .1
4.2 Sampling specimens of an AM-made sand mould .2
5 Test methods applicable to evaluating an AM-made sand mould . 2
5.1 General .2
5.2 Requirements for sampling test specimens of an AM-made sand mould .2
5.3 Applicable test methods .3
5.3.1 General .3
5.3.2 Tensile strength test .3
5.3.3 Bending/transverse strength test .4
5.3.4 Gas permeability test .4
5.3.5 Thermal expansion test .4
6 Documentation . 5
6.1 General .5
6.2 Purchasing an AM-made sand mould .5
6.3 Verifying AM machine performance .5
Annex A (normative) Identifier and orientation index of a specimen . 7
Annex B (informative) Example of sampling test specimens and reporting table . 8
Bibliography .13
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iii
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 document 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).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee 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, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical
Committee CEN/TC 438, Additive manufacturing, in accordance with the Agreement on technical cooperation
between ISO and CEN (Vienna Agreement).
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
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iv
Introduction
Additive manufacturing (AM) technology, which enables a part with a complex shape to be made without a
master mould, has been applied to fabricate advanced sand moulds for metal casting. AM-made sand moulds
have advantages in that it is possible to make cast parts not only with more precise dimensions, but also
with thinner and complex shapes; therefore, application fields in the foundry industry are expanding.
The difference between sand moulds and general mechanical/structural parts is that sand moulds are
never used as final products. In other words, a sand mould is crushed after each casting process when its
role ends. Therefore, sand moulds do not require long-term-stable properties, but specific properties for
the casting process, such as having stiffness with a good balance between sufficient mechanical strength
and crushability, as well as gas permeability and physical thermal properties for a hot environment. The
test methods and dimensions of specimens are standardized in existing documents for conventionally made
sand moulds, and they are applicable to AM-made sand moulds. However, these standards do not cover all
aspects of sand moulds made by AM, where uneven properties due to location in a build space and variations
in process conditions between build cycles, as well as anisotropy due to a layer-by-layer process also can
have a significant effect of the properties of the sand mould.
This document provides practices for sampling specimens of AM-made sand moulds, for application in
parallel with existing test methods for the mechanical and physical properties of a metal casting sand mould
made in a conventional way. In this document existing standards for testing tensile strength, transverse
strength, gas permeability and thermal expansion are cited in terms of applicability to test pieces extracted
from sand moulds made with AM. In addition, examples of test reports for two typical applications, where
this document can be applied, are presented. One is for purchasing AM-made sand moulds and the other is
for verifying the performance of an AM machine for sand moulds.
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v
International Standard ISO/ASTM 52919:2025(en)
Additive manufacturing — Qualification principles — Test
methods for metal casting sand moulds
1 Scope
This document specifies test methods for metal casting sand moulds produced using additive manufacturing
technologies, with mechanical and physical properties including, but not limited to, tensile strength,
transverse strength, gas permeability and thermal expansion.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their contents constitute
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 17295, Additive manufacturing — General principles — Part positioning, coordinates and orientation
ISO/ASTM 52900, Additive manufacturing — General principles — Fundamentals and vocabulary
ISO/ASTM 52901, Additive manufacturing — General principles — Requirements for purchased AM parts
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/ASTM 52900 apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Standard practice for sampling specimens of AM-made sand moulds
4.1 Factors causing uneven properties in an AM-made sand mould
An AM machine for sand mould controls joining/curing position and process, based on 3D model data and
process parameters to build qualified sand mould parts stably. However, due to machine positioning error,
joining condition errors, e.g. laser power or binder volume fluctuations, and variations in the environment,
e.g. temperature and humidity, the parts built can have dimensional errors, and properties change depending
on location in the build space during the build cycle. Moreover, even when the same 3D model data, feedstock
and process parameters are applied, the parts built can have different properties in different build cycles
and manufacturing lots, during production over a long period. A conventionally made sand mould is usually
made using binder-premixed sand with an embedded master mould made of a material such as wood, resin,
or metal; then, the entire sand mould is cured uniformly. In contrast, sand moulds made by AM are formed
by incrementally joining or curing the sand particles, mostly commonly using a BJT or a PBF process, and
this can cause non-conformities at different locations in a build space and anisotropy due to a layer-by-layer
joining/curing process.
Hence, major factors requiring attention when monitoring production quality control for AM-made sand
mould are:
— location in a build space;
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— anisotropy caused by a layer-by-layer process;
— variances among manufacturing lots, production runs or build cycles.
4.2 Sampling specimens of an AM-made sand mould
In the set-up for a build cycle, it would normally be most desirable to locate and orient the parts for
optimized productivity. Ideally, every part would have the same properties regardless of the location and
the orientation, however this may not always be the case. To evaluate the range of variations within the
build space, test specimens shall be sampled across different locations and multiple orientations in the same
build cycle, and the properties shall be confirmed to be within acceptable values.
A qualified AM machine system produces parts under a properly controlled environment, by applying
optimal process parameters, as well as using quality-controlled feedstock. Ideally, every part would have
the same properties regardless of the build cycle, however this may not always be the case. To evaluate the
range of variations among build cycles, test specimens shall be sampled from each build cycle where possible
with the same location and orientation, and the properties shall be confirmed to be within acceptable values.
5 Test methods applicable to evaluating an AM-made sand mould
5.1 General
In metal casting processes, a sand mould has the role of holding a flowing high-temperature molten metal in
a cavity. The liquid metal held in the cavity is cooled and solidified; then, the shape of the cavity is transferred
as a solid metal. Generally, the functions required of sand moulds are sufficient strength not to be broken
in the casting process from pouring liquid metal until the metal has solidified, moderate crushability so
that they can be removed after solidifying, and appropriate gas permeability to prevent voids caused by gas
generated from the heated sand mould.
There are several existing test methods for assessing those properties of a sand mould. However, sand
moulds are often manufactured in-house by the foundries themselves and used on-site, and, even in case
they are ordered and purchased, the quality of sand moulds is just guaranteed by applying local agreements
of an industrial society or between companies. Therefore, there are no standard international or intersociety
unified test methods for assessing a sand mould, and test methods vary depending on measurement
principles and dimensions of a test piece.
In the context of metal casting processes, a test specimen of a conventional sand mould is fabricated utilizing
the same binder-premixed sand composition as that employed in the practical sand mould for production.
However, this specimen is fabricated using a distinct mould specifically designed for testing, separate from
the production sand mould. On the other hand, in the case of an AM-made sand mould, an AM machine can
build test specimens in the same build cycle beside a practical sand mould for production. To take advantage
of this, every build cycle should have test specimens for checking the integrity of the AM-made sand mould
manufacturing process.
The test method for AM-made sand moulds shall be selected from among standards regularly applied in
foundry industries, such as those listed in References [1] to [6]. The testing machine and the specimen
geometry shall conform to the test methods. Similar testing machines and specimen geometries may be used
under agreements between parties, such as AM-made sand mould manufacturers and consumers, taking
into account different factors specific to AM-made specimens in setting appropriate acceptance values.
5.2 Requirements for sampling test specimens of an AM-made sand mould
An AM-made sand mould can have different properties in a single build cycle depending on location in a
build space due to machine positioning errors, fluctuations of parameters, and changing environmental
conditions in the processing period. A powder bed AM, PBF or BJT, tends to have errors around the edges
in the horizontal plane due to distortions of the laser beam scanning, or changes in the speed and direction
of the binder jet head and the recoater blade. In addition, the density of powder tends to be higher at the
bottom of the build space than at the top due to gravity. Considering these factors, to evaluate variables
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depending on location in the build space, one or more specimens shall be sampled from distant areas of the
edge, middle, bottom, top, and at some distance from the edge of the build space, and properties shall be
confirmed to be within acceptable values.
An AM-made sand mould can have anisotropy (including property differences due to surface roughness
between upper and bottom surfaces); in particular, mechanical properties, such as tensile strength
and bending/transverse strength, are correlated with stress loading direction. To evaluate anisotropic
difference in properties, multiple specimens built with different representative orientations, e.g. 0°, 45°, and
90°, shall be sampled from the vicinity of any location in a build space, and the properties shall be confirmed
to be within acceptable values. The edge part, n
...
Norme
internationale
ISO/ASTM 52919
Première édition
Fabrication additive — Principes
2025-09
de qualification — Méthode d'essai
pour les moules en sable pour
fonderie métallique
Additive manufacturing — Qualification principles — Test
methods for metal casting sand moulds
Numéro de référence
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou un intranet, sans autorisation écrite 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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Publié en Suisse
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ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Pratique normalisée pour l’échantillonnage d’éprouvettes de moules en sable fabriqués
par FA . 1
4.1 Facteurs à l’origine des propriétés inégales d’un moule en sable fabriqué par FA .1
4.2 Échantillonnage d’éprouvettes d’un moule en sable fabriqué par FA .2
5 Méthodes d’essai applicables à l’évaluation d’un moule en sable fabriqué par FA . 2
5.1 Généralités .2
5.2 Exigences pour l’échantillonnage d’éprouvettes d’essai d’un moule en sable fabriqué
par FA .3
5.3 Méthodes d’essai applicables .4
5.3.1 Généralités .4
5.3.2 Essai de résistance à la traction .4
5.3.3 Essai de résistance à la flexion/transversale .4
5.3.4 Essai de perméabilité aux gaz.4
5.3.5 Essai de dilatation thermique .5
6 Documentation . 5
6.1 Généralités .5
6.2 Achat d’un moule en sable fabriqué par FA .6
6.3 Vérification de performance de la machine de FA .6
Annexe A (normative) Identifiant et indice d’orientation d’une éprouvette . 8
Annexe B (informative) Exemple d’échantillonnage d’éprouvettes d’essai et tableau de rapport . 9
Bibliographie .15
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iii
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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
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 nature volontaire des normes, 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’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par l'ISO/TC 261, Fabrication additive, en coopération avec l'ASTM Comité
F42, Technologies de fabrication additive, dans le cadre d'un accord de partenariat entre l'ISO et ASTM
International dans le but de créer un ensemble commun de normes ISO/ASTM sur la fabrication additive
et en collaboration avec le Comité technique CEN/TC 438, Fabrication additive, du Comité européen de
normalisation (CEN), conformément à l'Accord de coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de
Vienne).
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
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iv
Introduction
La technologie de fabrication additive (FA), qui permet de fabriquer une pièce de forme complexe sans maître
moule, a été appliquée à la fabrication de moules en sable avancés pour fonderie métallique. Les moules en
sable fabriqués par FA présentent l’avantage de permettre la fabrication de pièces moulées non seulement
avec des dimensions plus précises, mais aussi avec des formes plus fines et plus complexes; les domaines
d’application dans l’industrie de la fonderie sont donc en expansion.
La différence entre les moules en sable et les pièces mécaniques/structurelles générales est que les moules
en sable ne sont jamais utilisés comme produits finaux. En d’autres termes, un moule en sable est écrasé
après chaque procédé de coulée lorsque son rôle prend fin. Par conséquent, les moules en sable ne requièrent
pas de propriétés stables à long terme, mais des propriétés spécifiques pour le procédé de coulée, telles
qu’une rigidité avec un bon équilibre entre une résistance mécanique suffisante et la capacité d’écrasement,
ainsi qu’une perméabilité aux gaz et des propriétés thermiques physiques pour un environnement chaud.
Les méthodes d’essai et les dimensions des éprouvettes sont normalisées dans les documents existants pour
les moules en sable fabriqués de manière conventionnelle et sont applicables aux moules en sable fabriqués
par FA. Toutefois, ces normes ne couvrent pas tous les aspects des moules en sable fabriqués par FA, où des
propriétés inégales dues à l’emplacement dans un espace de fabrication et des variations dans les conditions
de procédé entre les cycles de fabrication, ainsi que de l’anisotropie due à un processus couche par couche
peuvent aussi avoir un effet significatif sur les propriétés du moule en sable. Le présent document fournit des
pratiques pour l’échantillonnage d’éprouvettes de moules en sable fabriqués par FA, en vue d’une application
en parallèle avec des méthodes d’essai existantes pour les propriétés mécaniques et physiques d’un moule
en sable pour fonderie métallique fabriqué de manière conventionnelle.
Dans le présent document, les normes existantes pour les essais de résistance à la traction, de résistance
transversale, de perméabilité aux gaz et de dilatation thermique sont citées en termes d’applicabilité aux
pièces d’essai extraites de moules en sable fabriqués par FA. En outre, des exemples de rapports d’essai
pour deux applications typiques, pour lesquelles le présent document peut être appliqué, sont présentés.
L’une concerne l’achat de moules en sable fabriqués par FA et l’autre la vérification des performances d’une
machine de FA pour les moules en sable.
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v
Norme internationale ISO/ASTM 52919:2025(fr)
Fabrication additive — Principes de qualification — Méthode
d'essai pour les moules en sable pour fonderie métallique
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie des méthodes d’essai pour les moules en sable pour fonderie métallique
produits à l’aide de technologies de fabrication additive, avec des propriétés mécaniques et physiques
comprenant, mais sans s’y limiter, la résistance à la traction, la résistance transversale, la perméabilité aux
gaz et l’expansion thermique.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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 17295, Fabrication additive — Principes généraux — Positionnement, coordonnées et orientation de la pièce
ISO/ASTM 52900, Fabrication additive — Principes généraux — Fondamentaux et vocabulaire
ISO/ASTM 52901, Fabrication additive — Principes généraux — Exigences pour l’achat de pièces
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO/ASTM 52900 s'appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
4 Pratique normalisée pour l’échantillonnage d’éprouvettes de moules en sable
fabriqués par FA
4.1 Facteurs à l’origine des propriétés inégales d’un moule en sable fabriqué par FA
Une machine de FA pour moule en sable contrôle la position et le procédé d’assemblage/de durcissement, sur
la base des données du modèle 3D et des paramètres du procédé, afin de fabriquer des pièces de moule en
sable qualifiées de manière stable. Toutefois, en raison d’erreurs de positionnement de la machine, d’erreurs
dans les conditions d’assemblage, par exemple la puissance du laser ou les fluctuations du volume de liant, et
de variations dans l’environnement, par exemple la température et l’humidité, les pièces fabriquées peuvent
présenter des erreurs dimensionnelles et les propriétés peuvent changer en fonction de l’emplacement dans
l’espace de fabrication au cours du cycle de fabrication. En outre, même lorsque les mêmes données de modèle
3D, les mêmes matières premières et les mêmes paramètres de procédé sont appliqués, les pièces fabriquées
peuvent avoir des propriétés différentes dans différents les cycles de fabrication et les lots de fabrication
au cours d’une production sur une longue période. Un moule en sable fabriqué de manière conventionnelle
est généralement fabriqué à partir de sable pré-mélangé à un liant et d’un maître moule intégré dans des
matériaux tels que le bois, la résine ou le métal; l’ensemble du moule en sable est ensuite durci uniformément.
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En revanche, des moules en sable fabriqués par FA sont formés en assemblant et durcissant des particules
de sable pas à pas, principalement par procédé BJT ou PBF, ce qui peut entraîner des non-conformités à
différents emplacements d’un espace de fabrication et une anisotropie due à un procédé d’assemblage/de
durcissement couche par couche.
Par conséquent, les principaux facteurs nécessitant une attention particulière lors de la surveillance du
contrôle de la qualité en production d’un moule en sable fabriqué par FA sont donc les suivants:
— emplacement dans un espace de fabrication;
— anisotropie causée par un procédé couche par couche;
— variations entre les lots de fabrication, les cycles de production ou les cycles de fabrication.
4.2 Échantillonnage d’éprouvettes d’un moule en sable fabriqué par FA
Lors de la configuration d’un cycle de fabrication, il serait normalement préférable de localiser et orienter
les pièces de façon à optimiser la productivité. Dans l’idéal, chaque pièce aurait les mêmes propriétés, quel
que soit l’emplacement ou l’orientation, cependant ce pourrait ne pas être le cas. Pour évaluer l’amplitude
des variations dans l’espace de fabrication, des éprouvettes d’essai doivent être échantillonnées à différents
emplacements et dans des orientations multiples au cours du même cycle de fabrication, et il est confirmé
que les propriétés doivent se situer dans les limites des valeurs acceptables.
Un système de machine de FA qualifié produit des pièces dans un environnement correctement contrôlé, en
appliquant des paramètres de procédés optimaux et en utilisant des matières premières de qualité contrôlée.
Idéalement, chaque pièce aurait les mêmes propriétés, quel que soit le cycle de fabrication, cependant
ce pourrait ne pas être le cas. Pour évaluer l’amplitude des variations entre les cycles de fabrication, les
éprouvettes d’essai doivent être échantillonnées dans chaque cycle de fabrication, lorsque cela est possible,
avec le même emplacement et la même orientation, et les propriétés doivent être confirmées comme se
situant dans les valeurs acceptables.
5 Méthodes d’essai applicables à l’évaluation d’un moule en sable fabriqué par FA
5.1 Généralités
Dans les procédés de fonderie métallique, un moule en sable a pour rôle de contenir l’écoulement d’un métal
fondu à haute température dans une cavité. Le métal liquide contenu dans la cavité est refroidi et solidifié;
ensuite, la forme de la cavité est transférée sous forme de métal solide. En règle générale, il est requis que les
moules en sable soient suffisamment robustes pour ne pas se briser au cours du procédé de coulée, depuis
la coulée du métal liquide jusqu’à ce que le métal soit solidifié, voir une capacité d’écrasement modérée pour
pouvoir être retirés après la solidification, et une perméabilité aux gaz appropriée pour éviter les vides
causés par le gaz généré par le moule en sable chauffé.
Il existe plusieurs méthodes d’essai pour évaluer ces propriétés d’un moule en sable. Toutefois, les moules
en sable sont souvent fabriqués en interne par les fonderies elles-mêmes et utilisés sur site, et, même s’ils
sont commandés et achetés, la qualité des moules en sable n’est garantie que par l’application des accords
locaux d’une société industrielle ou entre entreprises. Par conséquent, il n’existe pas de méthodes d’essai
normalisées internationales ou intersociétés pour évaluer un moule en sable, et les méthodes d’essai varient
en fonction des principes de mesure et des dimensions d’une pièce d’essai.
Dans le cadre de procédés de fonderie métallique, une éprouvette d’un moule en sable conventionnel est
fabriquée à partir de la même composition de sable pré-mélangé au liant que celle utilisée pour le moule en
sable pratique pour la production. Cependant, cette éprouvette est fabriquée en utilisant un moule distinct
conçu spécifiquement pour les essais, séparé du moule en sable pour la production. D’autre part, dans le
cas d’un moule en sable fabriqué par FA, une machine de FA peut construire des éprouvettes d’essai dans le
même cycle de fabrication, tout comme un moule en sable pratique pour la production. Pour tirer parti de
cette possibilité, il convient que chaque cycle de fabrication comporte des éprouvettes d’essai permettant de
vérifier l’intégrité du procédé de fabrication des moules en sable fabriqués par FA.
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La méthode d’essai pour les moules en sable fabriqués par FA doit être choisie parmi les normes régulièrement
appliquées dans les industries de la fonderie, telles que celles listées dans les Références [1] à [6]. La machine
d’essai et la géométrie de l’éprouvette doivent être conformes aux méthodes d’essais. Des machines d’essai
et des géométries d’éprouvettes similaires peuvent être utilisées dans le cadre d’accords entre les parties,
telles que les fabricants de moules en sable fabriqués par FA et les consommateurs, en tenant compte des
différents facteurs spécifiques aux éprouvettes fabriquées par FA en définissant des valeurs d’acceptation
appropriées.
5.2 Exigences pour l’échantillonnage d’éprouvettes d’essai d’un moule en sable fabriqué par FA
Un moule en sable fabriqué par FA peut avoir des propriétés différentes au cours d’un même cycle de fabrication
en fonction de son emplacement dans l’espace de fabrication, en raison d’erreurs de positionnement de la
machine, des fluctuations des paramètres et de l’évolution des conditions environnementales au cours de la
période de traitement. Un lit de poudre de FA, PBF ou BJT, a tendance à présenter des erreurs sur les bords
dans le plan horizontal en raison de distorsions du balayage du faisceau laser ou de changements dans la
vitesse et la direction de la tête à jet de liant et de la lame de réenduisage. En outre, la densité de la poudre
tend à être plus élevée au fond de l’espace de fabrication qu’au sommet en raison de la gravité. Compte tenu
de ces facteurs, pour évaluer les variables en fonction de l’emplacement dans l’espace de fabrication, une ou
plusieurs éprouvettes doivent être échantillonnées dans des zones éloignées du bord, du milieu, du fond,
du sommet et à une certaine distance du bord de l’espace de fabrication, et il doit être confirmé que les
propriétés se situent dans les valeurs acceptables.
Un moule en sable fabriqué par FA peut présenter une anisotropie (y compris des différences de propriétés
dues à la rugosité de surface entre les surfaces supérieure et inférieure); en particulier, les propriétés
mécaniques, telles que la résistance à la traction et la résistance à la flexion/transversale, sont corrélées
à la direction de chargement de la contrainte. Pour évaluer la différence anisotrope dans les propriétés,
plusieurs éprouvettes construites avec des orientations représentatives différentes, par exemple 0°, 45° et
90°, doivent être échantillonnées à proximité de n’importe quel emplacement dans un espace de fabrication,
et les propriétés doivent être confirmées comme étant dans les valeurs acceptables. La pièce de bord, non
utilisée pour la production serait adaptée à l’application d’éprouvettes à cette fin.
Un moule en sable fabriqué par FA peut avoir des propriétés différentes, même s’il est fabriqué à partir des
mêmes données de modèle 3D, en raison des conditions de stockage de la matière première et/ou du liant, des
conditions de fonctionnement de la température et/ou de l’humidité, et des caractéristiques de la machine.
Les différences peuvent être plus importantes entre les lots de fabrication qu’entre le
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