增材制造 金屬粉末床熔融成形件表面結(jié)構(gòu)的測量及表征方法 編制說明

-2-《增材制造金屬粉末床熔融成形件表面結(jié)構(gòu)的測量與（征求意見稿）一、工作簡況《增材制造金屬粉末床熔融成形件表面結(jié)構(gòu)的測量與表征方法》秘書處向與會專家和代表介紹了標(biāo)準(zhǔn)的立項背景和過程，并結(jié)合前期各-3-蘇州中瑞智創(chuàng)三維科技股份有限公司、西安增材制造國家研究院有限公準(zhǔn)牽頭單位，標(biāo)準(zhǔn)牽頭單位基于各參編單位驗證數(shù)據(jù)編制了編制說明初-4-3.主要參編單位和工作組成員及其所做的工作等本標(biāo)準(zhǔn)負責(zé)起草單位為無錫市檢驗檢測認證研究院，主要參編單位有XXX、XXX等。本標(biāo)準(zhǔn)負責(zé)起草單位為無錫市檢驗檢測認證研究院，是國家增材制效準(zhǔn)則建立了完善的質(zhì)量保證體系，為增材制造領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)提供全產(chǎn)CT、激光掃描儀、疲勞試驗機、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、美國安捷倫氣/液相色譜儀、微波消解儀、德國ZEISS金相分析系統(tǒng)及掃描電子顯微鏡SEM、德國奧爾托電波暗室及EMC和EMI測試系統(tǒng)、德國-5-二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容——在結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則上遵循GB/T1.1-2020的相關(guān)要求；2.標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容-6-作為一種現(xiàn)階段應(yīng)用最廣泛且有廣闊應(yīng)用前景的增材制造技術(shù)，金隨著表征技術(shù)的不斷發(fā)展，表面結(jié)構(gòu)表征方法也經(jīng)歷著從二維輪廓用于表面結(jié)構(gòu)表征，各利益相關(guān)方對輪廓法的各表征參數(shù)意義有深刻的-7-2）區(qū)域法針對區(qū)域法表征而言，主要是依據(jù)GB/T33523.2，同樣，為更清晰表達其表征方法，本標(biāo)準(zhǔn)給出了粉末床熔融金屬增材制造件采用區(qū)域表-8-表面上進行表征，具體表征參數(shù)詳見GB/T33523.2，-9-物及其它特征如表面凹等。熔融軌跡是上表面可觀察到的最明顯結(jié)構(gòu)特較小的形貌結(jié)構(gòu)(一般寬度幾微米)；飛濺物是液體和半熔物質(zhì)從熔池中——側(cè)表面。粉末床熔融金屬成形件側(cè)表面主要受相對于成形方向的側(cè)表面和朝下的側(cè)表面。在低傾斜角度時向上的側(cè)表面可能主要是以來自偏移層的熔融軌跡結(jié)構(gòu)為主；而向下的側(cè)表面通常以粉末顆粒粘附-10-部表面通常以顆粒粘附為主，并經(jīng)常受到支撐結(jié)構(gòu)移除和及其過程中任本部分內(nèi)容有利粉末床熔融金屬成形件表面結(jié)構(gòu)測量時濾波的選擇及測量結(jié)果的解釋。產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如GB/些隨機分布的孔類缺陷等，這導(dǎo)致了在進行粉末床熔融金屬成形件表面屬粉末床熔融金屬成形件其他不同表面形貌特征哪些應(yīng)納入表面結(jié)構(gòu)測是否存在缺陷及是否應(yīng)拒絕或接受這些缺陷，如果不存在指定的缺陷或待測面表面的任何處理均有可能對待測面的表面結(jié)構(gòu)測量結(jié)果造成-11-金屬粉末床熔融金屬成形件的表面特征空間頻率尺度范圍、材料本性及結(jié)構(gòu)特點均將影響到儀器設(shè)備的選擇，適用于粉末床熔融增材制造通過大量的資料調(diào)研，再結(jié)合金屬粉末床熔融增材制造成形件不同表面主要應(yīng)用于區(qū)域參數(shù)表征時的測量，以上幾種測量方法設(shè)備及其相應(yīng)在結(jié)構(gòu)將無法測量，但因這些表面的表面結(jié)構(gòu)對成形件的功能也具有至關(guān)-12-有一定景深的表面空間頻率尺度范圍會影響到其配合性及邊界摩擦磨損序號12待測面光學(xué)特性、結(jié)構(gòu)特點及表面特征的345X射線計算機層析成像法各測量設(shè)備在使用前應(yīng)檢查是否在校準(zhǔn)期限內(nèi)，否則應(yīng)按制造商的——測量位置和次數(shù)。測量位置通常應(yīng)在設(shè)計規(guī)范中明確或由供需選擇參數(shù)預(yù)期值最大的區(qū)域內(nèi)進行不少于三個位置的測量，且每次測量結(jié)構(gòu)幅度參數(shù)最大值的測量方向：且應(yīng)盡可能避免測量軌跡與供需雙方-13-異原因主要是各單位僅給出了表征結(jié)果，但測量過程中各參數(shù)是如何設(shè)應(yīng)基于輪廓法和區(qū)域法的表征流程對獲取獲得的實際表面進行處理-14-工業(yè)計算機層析成像法的數(shù)據(jù)處理應(yīng)基于其自帶的軟件對原始掃描數(shù)據(jù)然后提取表面點云數(shù)據(jù)并以合適的點云密度將數(shù)據(jù)輸出并在三維表面形采用輪廓法表征還是采用區(qū)域法表征，濾波器主要涉及到高通濾波和低）；-15-指的是注意是由于輪廓法和區(qū)域法所使用濾波方法的差異，不能直接將二者之間的數(shù)值進行直接比較。輪廓濾波器只在紋理垂直的驅(qū)動方三、標(biāo)準(zhǔn)主要試驗（或驗證）情況-16-RqRpRvRzRa2.不同測量設(shè)備/-17-設(shè)置好相關(guān)的工藝參數(shù)，探針移動掃描出圖像，并-18-高溫合金GH416980mm×45mm×30mm/時代之峰TIME3231滿量程時12nm40mm取樣長度：2.5mm，評定長度：2.5×2mm，濾波器：Gauss，量程：1000μm，C值設(shè)定HSC：mrcPc，參數(shù)：Ra，傳感器：TIMES241。是否重測/復(fù)測RskRs/mmRkuRSm/mm-19-鋁合金AlSi10Mg120mm×50mm×80mm/時代之峰TIME3231滿量程時12nm40mm取樣長度：2.5mm，評定長度：2.5×2mm，濾波器：Gauss，量程：1000μm，C值設(shè)定HSC：mrcPc，參數(shù)：Ra，傳感器：TIMES241。是否重測/復(fù)測-20-RskRs/mmRkuRSm/mm鋁合金AlSi10Mg120mm×50mm×80mm/√接觸式（觸時代之峰TIME3231滿量程時12nm40mm取樣長度：2.5mm，評定長度：2.5×2mm，濾波器：HSC：mrcPc，參數(shù)：Ra，傳感器：TIMES241。-21-RskRs/mmRkuRSm/mm高溫合金GH353650mm×50mm×10mm/√接觸式（觸時代之峰TIME3231滿量程時12nm40mm取樣長度：2.5mm，評定長度：2.5×2mm，濾波器：HSC：mrcPc，參數(shù)：Ra，傳感器：TIMES241。RskRs/mm-22--23-/橫向形貌m最大測量全自動變焦技術(shù)可達垂直測量參數(shù)結(jié)果參數(shù)結(jié)果號/-24-■共聚焦顯微鏡法//法如基準(zhǔn)長度、區(qū)間數(shù)、評價長度、掃描速度、濾波類型，是否補償）：）：）：形成三維柱狀結(jié)構(gòu)。然后，對采用SLM打印好的試樣去除支撐結(jié)構(gòu)，表面不進行任何處理。是否重測/測量位置參數(shù)結(jié)果值(μm）-25-■非接觸（相干掃描干涉）白光干涉儀規(guī)格型號縱向掃/測量位置/區(qū)域數(shù)/-26-/■X射線計算倍，掃描方法：conebeamcontinuous;投影數(shù)1800，像素矩陣0.139mm；掃描分辨率-27-//-28-/微焦點工1）測量工藝：管電壓150kv，管電流92.1A，F(xiàn)OD300mm，F(xiàn)DD-29-//面表征參數(shù)值(μm）面表征參數(shù)值(μm）無四、標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況五、預(yù)期達到的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況-30-本標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布將解決國內(nèi)粉末床熔融金屬成形件表面結(jié)構(gòu)測量無標(biāo)金屬成形件的質(zhì)量控制提供依據(jù)，有助于金屬成形件的質(zhì)量提升和增材六、與國際、國外對比情況manufacturing—Testartifacts—Geometriccapabilassessmentofadditivemanufacturingsystem了測量時的濾波值選擇、測量參數(shù)，測量區(qū)域的選ASTM發(fā)布了ASTMF3624-23《StandardGuideforAddiManufacturingofMetalsCharacterizationof屬成