Zertifizierung nach ISO/ASTM 52900
Der steinige Weg zur Normierung additiv gefertigter Bauteile für Aerospace und Medizintechnik.
1. Einleitung: Raus aus dem Wilden Westen
In den frühen Jahren war der industrielle 3D-Druck ein Bereich der "Trial-and-Error"-Pioniere. Für Prototypen war das ausreichend. Wenn jedoch additiv gefertigte Metallteile in Turbinen, Raumschiffen oder dem menschlichen Körper eingesetzt werden sollen, müssen sie normiert, nachvollziehbar und zertifizierbar sein.
Um diese Lücke zu schließen, haben die ISO (International Organization for Standardization) und ASTM International (American Society for Testing and Materials) ihre Kräfte gebündelt. Die Dachnormreihe ISO/ASTM 52900 ist heute das Herzstück der Zertifizierung im Metall-3D-Druck.
Was regelt die ISO/ASTM 52900 primär?
Sie ist die grundlegende Terminologienorm. Sie standardisiert die Begriffe (z.B. "PBF-LB" anstelle der unzähligen Markennamen wie SLM, DMLS oder LaserCUSING). Darüber hinaus bildet sie das Fundament für alle spezifischeren Normen (z.B. für Konstruktion, Materialprüfung, Maschinensicherheit).
2. Die Säulen der Zertifizierung in der AM
Ein Bauteil einfach nur auszudrucken und auf den Markt zu bringen, ist in regulierten Branchen unmöglich. Die Zertifizierung basiert auf drei Hauptsäulen, die alle durch eigene ISO/ASTM-Normen flankiert werden:
- 1. Material-Zertifizierung: Pulver (Feedstock) ist nicht gleich Pulver. Normen regeln die Partikelgrößenverteilung (Particle Size Distribution - PSD), die Fließfähigkeit (Flowability), die Feuchtigkeit und die korrekte Lagerung und Rückverfolgbarkeit (Batch-Tracking).
- 2. Maschinen- und Prozess-Zertifizierung: Die Maschine muss regelmäßig kalibriert werden (Laserleistung, Positioniergenauigkeit, Sauerstoffgehalt in der Kammer). Hier kommen Normen wie die ISO/ASTM 52941 (Systemleistung) ins Spiel.
- 3. Bauteil- und Qualitätsprüfung (NDT): Es muss definiert werden, wie oft und womit (Computertomographie, Farbeindringprüfung) Bauteile zerstörungsfrei geprüft werden müssen (Non-Destructive Testing), um sicherzustellen, dass keine Poren im Inneren lauern.
3. Branchenspezifische Herausforderungen
Die ISO/ASTM 52900 ist die Basis, doch die einzelnen Industrien legen ihre eigenen, oft drakonischen Hürden darauf:
- Medizintechnik (MDR & FDA): Für Implantate muss die Biokompatibilität des finalen (nicht nur des rohen) Materials nachgewiesen werden. Auch kleinste Veränderungen der Laserparameter erfordern oft eine Re-Validierung des gesamten Prozesses (Process Validation IQ/OQ/PQ).
- Luftfahrt (EASA Part 21 & Nadcap): Hier gilt absolute Nachverfolgbarkeit. Man muss noch 20 Jahre später nachweisen können, aus welcher genauen Pulver-Charge (Lot Number) ein bestimmtes Triebwerksteil gedruckt wurde und wie das Wetter am Tag des Drucks im Raum war (Luftfeuchtigkeit).
4. Zertifizierung der Konstruktion (DfAM)
Auch das Design selbst muss zertifizierbar sein. Ingenieure dürfen Gitterstrukturen nicht einfach nach Gefühl auslegen. Normen für das Design for Additive Manufacturing (DfAM) fordern klare Dokumentationen, wie Hohlräume entpulvert werden und wie Supportstrukturen konstruiert sein müssen, damit deren Entfernung die Bauteiloberfläche nicht unterhalb definierter Toleranzen beschädigt.
5. Fazit: Normen als Markteintrittsbarriere
Der Weg zur ISO/ASTM-Zertifizierung ist teuer, langwierig und erfordert enorme organisatorische Disziplin (Quality Management Systems wie ISO 13485 oder AS9100). Für Unternehmen, die als Lohnfertiger oder OEM im High-End-Segment Fuß fassen wollen, ist die Durchdringung der ISO/ASTM 52900 Normenreihe jedoch die absolute Grundvoraussetzung für jedes Geschäftsmodell.