A impressão 3D de metal na indústria de moldes atende aos padrões internacionais de qualidade?

1. A construção e o crescimento do sistema de padrões internacionais
O processo de padronização global para fabricação aditiva criou um padrão de “acionamento de esteira dupla”. A Organização Internacional de Padronização (ISO) e a Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM) trabalharam juntas para criar a norma ISO/ASTM 52900:2025. Esta norma estabelece uma estrutura completa de especificações de processos para metais, polímeros e biomateriais. Este padrão diz claramente que mais de 90% das tecnologias comuns, como configurações de impressão, testes de qualidade e padrões de segurança, devem ser iguais em todo o mundo. Isto dá à indústria de moldes uma linguagem técnica básica.
Os padrões da série NAS são agora a “regra de ouro” para moldes aeroespaciais no mundo profissional. O padrão NAS410 diz que o tamanho do grão e a tensão residual dos moldes de liga de titânio devem ser mantidos dentro de certos limites. Por exemplo, o tamanho do grão deve ser mantido dentro de 5-8 níveis definidos pela norma ASTM E112, e a tensão residual não deve ser superior a 30% do limite de escoamento do material. Após 100.000 ciclos de carregamento a 650 graus, o NAS9302 estabelece um teste específico para o desempenho de fadiga térmica de moldes de liga de alta temperatura. A taxa de propagação da fratura deve ser inferior a 0,1 mm/ciclo.
O sistema padrão nacional chinês está melhorando mais rapidamente. A "Especificação técnica para peças de liga de titânio para fusão em leito de pó a laser na fabricação aditiva" (GB/T 45868-2025), que entrará em vigor em 2025, aumentará o requisito de densidade para moldes de liga de titânio para acima de 99,95% e manterá o valor Ra da rugosidade da superfície abaixo de 3,2 μm. Estas normas funcionam com o sistema ISO/ASTM para oferecer às empresas de exportação de moldes duas formas de garantir que estão a seguir as regras.
2. Um grande avanço na padronização das propriedades dos materiais
A qualidade do material é o que faz um molde funcionar. A norma ASTM F75 limita rigorosamente a quantidade de níquel na liga de cobalto-cromo, que é frequentemente usada em moldes de implantes médicos, a < 0,1% e a quantidade de tungstênio a 15–20%. Para garantir que o pó se espalhe uniformemente, o índice de fluidez do pó esférico feito por atomização deve ser 45s/50g ou superior. Um conhecido-fabricante internacional de moldes odontológicos utiliza pó de cromo-cobalto que atende a esses critérios. Isso reduz o erro de ajuste da borda dos moldes de coroas dentárias de 50 μm para 15 μm, que é a maneira típica de fabricá-los.
Na indústria aeroespacial, os moldes feitos de liga à base de níquel Inconel 718-devem atender às especificações AMS 5662. Esta norma diz que a resistência à tração deve permanecer entre 1170 e 1275 MPa a 704 graus, e que o tamanho dos carbonetos de contorno de grão não deve ser superior a 5 μm. Uma certa empresa que fabrica moldes para pás de motores de aeronaves ajustou a densidade de energia do laser para obter um tamanho de grão de grau 7 de acordo com o padrão ASTM E112 para moldes de liga 718. Isso tornou os moldes muito melhores em altas temperaturas.
3. Prática precisa de controle de processos
Na fabricação de moldes, os padrões de correção dimensional são muito rígidos. Através da tecnologia de controle dinâmico da poça de fusão, o método SLM pode manter a precisão dimensional da cavidade do molde dentro de ± 0,05 mm. Uma certa empresa que fabrica moldes para carros utiliza equipamento SLM a laser para fabricar moldes de fundição-de liga de alumínio. Ao alterar a densidade de potência do laser em tempo real, o erro de retilinidade da superfície do molde diminui de 0,1 mm para 0,03 mm, o que atende aos critérios de precisão de primeiro nível da norma DIN 8760.
Também é muito importante padronizar as técnicas de tratamento térmico. O molde de aço inoxidável 17-4PH deve atender à norma AMS 2759/3A, que diz que após envelhecer a 482 graus por 4 horas, deve ter uma dureza de HRC 42-45. Um fabricante de moldes de precisão criou um banco de dados para tratamento térmico que mantém a taxa de alteração dimensional dos moldes dentro de ± 0,02%. Isto resolve o problema da sucata de molde gerada pela deformação durante o tratamento térmico nas técnicas tradicionais.
4. Inovação Digital em Testes e Certificação
O sistema de avaliação de qualidade está mudando devido à tecnologia de testes não{0}}destrutivos. De acordo com a norma ISO/ASTM 52929:2025, a TC industrial deve ser utilizada para encontrar defeitos internos em moldes metálicos, com diâmetro equivalente ao defeito não superior a 0,2 mm. Uma empresa de moldes criou uma tecnologia de detecção de tomografia computadorizada-assistida por IA que facilita a localização de rachaduras. Agora ele pode encontrar rachaduras de até 0,05 mm e é 80% mais eficiente do que fazer isso manualmente.
O novo padrão trata de testes de mecânica dinâmica. A norma ASTM F42.01 para implantes médicos diz que o molde deve passar por 10^7 ciclos de fadiga e que a taxa de propagação de fissuras deve seguir a fórmula de Paris. Uma máquina de teste de fadiga por ressonância eletromagnética é usada por um determinado fabricante de moldes de implantes ortopédicos para reduzir o ciclo de testes de três meses para duas semanas e manter a imprecisão dos dados de teste dentro de ± 5%.