Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 14294:2024 (ISO 5425:2023) về Quy định kỹ thuật đối với việc sử dụng filament gốc poly (lactic axit) trong ứng dụng sản xuất bồi đắp

Tóm tắt mang tính tham khảo.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 14294:2024 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 5425:2023) quy định các yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử đối với sợi nhựa (filament) có nguồn gốc từ poly (lactic axit) - viết tắt là PLA, được sử dụng trong lĩnh vực sản xuất bồi đắp (công nghệ in 3D). Tiêu chuẩn này do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia về Nhựa biên soạn, đề nghị thẩm định và được công bố bởi cơ quan có thẩm quyền nhằm chuẩn hóa chất lượng vật liệu đầu vào cho công nghệ chế tạo mới. Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật cụ thể đối với filament gốc PLA dùng trong sản xuất bồi đắp, đặc biệt là công nghệ chế tạo bằng sợi nhựa nóng chảy (Fused Filament Fabrication - FFF hoặc Fused Deposition Modeling - FDM). Tiêu chuẩn bao gồm các yêu cầu về đặc tính vật lý, cơ học, nhiệt học, dung sai kích thước và các phương pháp thử nghiệm tương ứng để đánh giá sự phù hợp của vật liệu. Đối tượng áp dụng: Áp dụng đối với các tổ chức, cá nhân hoạt động trong lĩnh vực sản xuất, nhập khẩu, phân phối, kiểm định chất lượng và sử dụng vật liệu filament gốc PLA phục vụ cho các ứng dụng sản xuất bồi đắp tại Việt Nam. Nội dung cốt lõi của các điều khoản đầu (Điều 1 đến Điều 4) Điều 1: Phạm vi áp dụng (Scope) Xác định rõ giới hạn điều chỉnh của tiêu chuẩn đối với dòng sản phẩm filament gốc PLA, bao gồm cả PLA nguyên sinh và PLA có chứa phụ gia hoặc chất biến tính nhằm cải thiện cơ lý tính. Định hướng việc sử dụng tiêu chuẩn trong việc thiết lập các thông số kỹ thuật thương mại, kiểm soát chất lượng sản phẩm trong quá trình sản xuất và nghiệm thu sản phẩm đầu vào cho các hệ thống in 3D công nghiệp và dân dụng. Điều 2: Tài liệu viện dẫn (Normative references) Tiêu chuẩn thiết lập mối liên kết chặt chẽ với các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế khác để đảm bảo tính đồng bộ trong phương pháp thử. Các tài liệu viện dẫn cốt lõi bao gồm các tiêu chuẩn về xác định tính chất kéo của nhựa, phương pháp phân tích nhiệt (DSC), xác định tốc độ chảy khối lượng (MFR) và tốc độ chảy thể tích (MVR) của nhựa nhiệt dẻo, cũng như các tiêu chuẩn về điều hòa mẫu thử nghiệm. Việc áp dụng các tài liệu viện dẫn này là bắt buộc và phải tuân thủ phiên bản mới nhất được nêu trong tiêu chuẩn. Điều 3: Thuật ngữ và định nghĩa (Terms and definitions) Sản xuất bồi đắp (Additive Manufacturing - AM): Quy trình chế tạo vật thể từ dữ liệu mô hình 3D bằng cách liên kết các lớp vật liệu lại với nhau, trái ngược với các phương pháp chế tạo cắt gọt hoặc tạo hình truyền thống. Filament gốc PLA (PLA-based filament): Sợi nhựa có thành phần chính là poly (lactic axit), một loại polymer sinh học có khả năng phân hủy, được định hình dưới dạng sợi liên tục cuộn trong rulo để cấp liệu cho máy in 3D. Đường kính danh nghĩa (Nominal diameter): Giá trị kích thước đường kính tiêu chuẩn được nhà sản xuất công bố (ví dụ: 1,75 mm hoặc 2,85 mm). Độ tròn (Ovality/Roundness): Độ lệch giữa đường kính lớn nhất và đường kính nhỏ nhất trên cùng một mặt cắt ngang của sợi filament. Điều 4: Yêu cầu kỹ thuật chung đối với vật liệu Yêu cầu về ngoại quan: Sợi filament phải có bề mặt nhẵn mịn, đồng nhất về màu sắc (nếu có pha màu), không được có bọt khí, vết nứt, tạp chất trực quan hoặc các khuyết tật bề mặt có thể gây kẹt đầu đùn hoặc làm gián đoạn quá trình in. Dung sai kích thước nghiêm ngặt: Quy định giới hạn sai lệch cho phép đối với đường kính sợi nhựa và độ tròn. Đây là yếu tố quyết định đến độ chính xác của thể tích nhựa được đùn ra. Dung sai đường kính thông thường phải nằm trong khoảng cực kỳ nhỏ (thường là ± 0,05 mm hoặc nghiêm ngặt hơn tùy theo phân khúc ứng dụng). Tính chất nhiệt học: Xác định rõ các ngưỡng nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg), nhiệt độ nóng chảy (Tm) và chỉ số chảy (MFR) của vật liệu. Các thông số này phải được nhà sản xuất công bố rõ ràng để người sử dụng thiết lập nhiệt độ đầu phun và bàn in phù hợp. Kiểm soát độ ẩm: Do PLA là vật liệu nhạy cảm với độ ẩm (dễ bị thủy phân ở nhiệt độ cao), tiêu chuẩn yêu cầu kiểm soát nghiêm ngặt hàm lượng nước trong sợi nhựa trước khi đóng gói. Sản phẩm phải được bảo quản trong bao bì hút chân không kèm gói hút ẩm để đảm bảo chất lượng tối ưu khi sử dụng. Hiệu lực thi hành Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 14294:2024 có hiệu lực kể từ ngày ban hành theo quyết định của cơ quan quản lý nhà nước có thẩm quyền về khoa học và công nghệ. Các đơn vị sản xuất và kinh doanh filament gốc PLA được khuyến khích áp dụng tiêu chuẩn này để công bố hợp chuẩn, nâng cao uy tín thương hiệu và đảm bảo quyền lợi cho người tiêu dùng trong nước cũng như phục vụ mục tiêu xuất khẩu.