确立船舶部件3D打印标准，国际船级社协会(IACS)发布新指南

2025年4月，南极熊获悉，国际船级社协会（IACS）作为一家覆盖全球90%以上载货船队的技术标准组织，发布了一项重要建议标准——Rec.186，为3D打印技术在海事和近海领域的应用提供标准化框架。这一建议的出台表明了增材制造（AM）技术在工业界日益受到关注。在海事领域，传统制造方式如铸造、锻造和焊接正逐渐暴露出局限性，面临越来越多的挑战。

3D打印技术因其减少材料浪费、加快零件生产速度以及提高设计灵活性的特点，在海洋和近海环境中展现出巨大的潜力。由于3D打印需要应用于高安全性和可持续性要求的场景，其可靠性和规范性显得尤为重要。因此，Rec.186的目标是通过制定明确的标准，将增材制造整合到现有的监管体系中，并确保其符合ISO/ASTM 52900和AWS D20.1等国际标准，同时纳入IACS的焊接和材料统一要求（UR W）。

标准的核心内容与技术指导
●Rec.186详细规定了三种主要3D打印方法的具体技术指导：粉末床熔融（PBF）、定向能量沉积（DED）和粘合剂喷射（BJT）。针对每种方法，文件定义了工艺参数和检查协议，确保生产出的零件质量一致。此外，该建议还引入了一个三级测试制度，根据零部件的应用关键性分为AM 1至AM 3级。例如，用于推进系统或结构组件的安全关键部件需要接受更严格的认证程序。

●原料的质量控制
原材料（包括金属粉末、线材和粘合剂）必须符合严格的质量控制措施。为了确保供应链的透明度，Rec.186增加了对回收协议和材料可追溯性的规定。这不仅有助于防止因原料问题导致的缺陷，还能提升整个生产过程的可靠性。

●后处理与无损检测
设计认证环节强调拓扑优化、基于模拟的预构建验证和性能验证。在后处理阶段，Rec.186特别关注适合增材制造部件独特材料特性的无损检测（NDT）程序。例如，建议使用计算机断层扫描（CT）扫描来检测内部缺陷，如孔隙率或未完全熔合等问题。这些缺陷可能会在机械应力或腐蚀暴露下影响组件的完整性，因此需要通过校准后的检测方法进行评估，考虑分层制造中常见的各向异性行为。

专家观点与行业前景
IACS材料和焊接专家Alexandre Astruc表示：“增材制造正在成为海事领域的一种宝贵工具，为复杂环境提供了灵活、快速且可定制的解决方案。”他指出，虽然3D打印能够显著缩短生产周期，但其真正的价值在于能够提供创新且按需的解决方案，以应对复杂的海事挑战。

Rec.186的发布标志着受监管的海事工程领域从实验阶段正式转向采用增材制造技术。未来，这项标准可能广泛应用于船级认证的船载系统部件、海上生产的维修部件以及造船厂附近的本地化制造。IACS强调，与造船商、原始设备制造商（OEM）和船舶运营商的持续合作将是推动该框架不断完善的关键。

其他领域中的3D打印标准
除了海事领域，增材制造技术在其他行业也取得了重要突破。例如，奥地利焊接专家Fronius International与Linde Engineering、MIGAL.CO和TÜV SÜD Industrie Service合作，成功按照德国标准化协会（DIN）的草案标准对增材制造的压力容器部件进行了认证。研究人员利用冷金属转移（CMT）工艺，结合实时传感器调整和多层验证，生产出了符合欧洲压力设备指令2014/68/EU要求的铝制管分支。

国际标准化组织（ISO）于2023年发布了ISO/ASTM 52939:2023标准，这是专门针对建筑行业的3D打印质量保证协议。此标准由ISO 261技术委员会和ASTM国际F42委员会联合制定，涵盖了除金属以外的所有材料和技术，并要求所有增材制造步骤均由当地认证工程师监督。尽管该标准未涉及设施的环境或安全方面，但它为过程控制和审批建立了基线，反映了增材制造领域对标准化资格原则不断增长的需求。

南极熊点评
随着3D打印技术在多个行业中的逐步普及，建立统一的标准框架已成为当务之急。IACS发布的Rec.186不仅填补了海事领域增材制造标准的空白，还为其他行业提供了借鉴意义。无论是船只零部件的快速修复，还是压力容器的精准制造，亦或是建筑行业中大型结构件的3D打印，标准化都是保障产品质量和安全性的重要基石。标准化工作的持续推进，也将为技术创新注入新的动力，最终推动制造业迈向更加高效、环保和智能化的新时代。

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