(高清版)GB∕T 37463-2019 增材制造 塑料材料粉末床熔融工藝規(guī)范

增材制造塑料材料粉末床熔融工藝規(guī)范國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I 12規(guī)范性引用文件 1 1 2 2 3 48材料加工過程 5 6 611合格證明 7 813零件包裝和標(biāo)志 8附錄A(規(guī)范性附錄)粉末床熔融工藝補(bǔ)充要求 9附錄B(規(guī)范性附錄)粉末床熔融工藝成形方向用語及說明 ⅢGB/T37463—2019本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)增材制造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC562)歸口。研發(fā)有限公司、山東創(chuàng)瑞增材制造質(zhì)量技術(shù)創(chuàng)新研究院有限公司。1GB/T37463—2019增材制造塑料材料粉末床熔融工藝規(guī)范2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文GB/T1040.1塑料拉伸性能的測(cè)定第1部分：總則GB/T6003.1試驗(yàn)篩技術(shù)要求和檢驗(yàn)第1部分：金屬絲編織網(wǎng)試驗(yàn)篩GB/T16483化學(xué)品安全技術(shù)說明書內(nèi)容和項(xiàng)目順序GB/T19001質(zhì)量管理體系要求GB/T35021增材制造工藝分類及原材料GB/T35351增材制造術(shù)語HB9100航空質(zhì)量管理體系要求YY/T0287醫(yī)療器械質(zhì)量管理體系用于法規(guī)的要求ISO15512塑料含水量測(cè)定(Plastics—Determinationofwatercontent)ISO/ASTM52921增材制造術(shù)語坐標(biāo)系和測(cè)試方法(Standardterminologyforadditivemanu-facturing—Coordinatesystemsandtestmethodologies)ASQCC1質(zhì)量計(jì)劃一般要求的標(biāo)準(zhǔn)C1規(guī)范(StandardClspecificationofgeneralrequirementsforaqualityprogram)3術(shù)語和定義GB/T35351界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復(fù)列出了粉末批中未使用過的粉末。[GB/T35351—2017,定義2.5.10]3.2注1:使用過的粉末可以是同一成形周期使用過的粉末，也可以是經(jīng)過不同成形注2:一個(gè)粉末料可以用于一個(gè)或多個(gè)使用不同工藝參數(shù)的生產(chǎn)序列。[GB/T35351—2017,定義2.5.12]2GB/T37463—2019在一次制造過程中可以包圍所有零件或?qū)嵨锏陌鼑?。[GB/T35351—2017,定義2.4.5]粉末制備和輸送的過程。注：原材料的粉末料是由一定量的原始粉末和使用過的粉末混合，在總量上有時(shí)會(huì)大于設(shè)備成形空間體積或給料粉末料在穩(wěn)定狀態(tài)下機(jī)械混合并輸送至粉末床的粉末制備和輸送的過程。粉末床熔融成形零件的過程中所涉及的工藝參數(shù)。粉末床熔融工藝的成形原理見GB/T35021。根據(jù)不同質(zhì)量級(jí)別的生產(chǎn)零件對(duì)質(zhì)量文件可追溯性工藝級(jí)別分類I級(jí)Ⅲ級(jí)特殊級(jí)說明最嚴(yán)格的工藝級(jí)別，用于生產(chǎn)最高質(zhì)量要求的零件質(zhì)量文件要求應(yīng)具有詳盡的可追溯性來保證最高的可靠性嚴(yán)格的工藝級(jí)別，用于生產(chǎn)高質(zhì)量要求的零件，可追溯性低于I級(jí)普通的工藝級(jí)別，作為加工優(yōu)質(zhì)零件的指南，有廣泛的實(shí)用性和一般的可追溯性根據(jù)試樣制備(見7.1)、力學(xué)性能測(cè)試(見表1)、粉末料鑒定(見8.2.4～8.2.6)、多激光系統(tǒng)(見8.4.3)、零件認(rèn)證(見11.2.3～11.2.6)和質(zhì)量管理要求(見附錄A的A.3)描述相關(guān)的建議和要求，額外要求可通過客戶和零件生產(chǎn)商間協(xié)商達(dá)成訂購(gòu)本標(biāo)準(zhǔn)涉及零件的訂單應(yīng)包括以下信息：——工藝級(jí)別(見第4章);——材料類別(見第6章);——需要的試樣數(shù)(見第7章);——后處理要求(見8.5);—-—幾何尺寸及其公差(見第9章);3GB/T37463—2019—-—零件標(biāo)識(shí)要求(見第12章);——包裝要求(見第13章);——數(shù)字化產(chǎn)品定義(如CAD模型);——零件數(shù)量。訂購(gòu)本標(biāo)準(zhǔn)涉及零件的訂單除上述基本信息外可包括以下信息：——裝配說明；——特殊要求。6材料6.1.1材料規(guī)范的確定有助于促進(jìn)零件生產(chǎn)商和客戶間的交流并確立驗(yàn)收條件。零件的材料成分應(yīng)標(biāo)明粉末供應(yīng)商提供的粉末商標(biāo)名稱或按照相應(yīng)材料命名標(biāo)準(zhǔn)的名稱。生產(chǎn)零件要求的材料性能、測(cè)6.1.2塑料材料(包括原始粉末、粉末料和原材料)及其測(cè)試要求可根據(jù)它們的成分進(jìn)行分類(見示例)。分類的目的是為了區(qū)分塑料材料及對(duì)應(yīng)的測(cè)試方法，給最終生產(chǎn)成品或零件提供依據(jù)，并不作為選擇材料的方法。示例：塑料材料及其測(cè)試要求可根據(jù)他們的成分進(jìn)行分類(本示例給出了兩種不同成分的命名標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)):a)當(dāng)塑料成分為聚酰胺(PA)時(shí)，可根據(jù)成分聚酰胺找到對(duì)應(yīng)的命名標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：1)GB/T32363.1規(guī)定了聚酰胺塑模和擠出材料的命名系統(tǒng)和規(guī)范基礎(chǔ)。2)GB/T32363.2規(guī)定了聚酰胺模塑和擠出材料的試樣制備和性能測(cè)定。b)當(dāng)塑料成分為聚苯乙烯(PS)時(shí)，可根據(jù)聚苯乙烯找到相應(yīng)的命名標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。1)GB/T6594.1規(guī)定了聚苯乙烯模塑和擠出材料的命名系統(tǒng)和分類。2)GB/T6594.2規(guī)定了聚苯乙烯模塑和擠出材料的試樣制備和性能測(cè)定。性能和松裝密度應(yīng)滿足粉末床熔融加工工藝的要求。6.2.2每個(gè)粉末批都應(yīng)附1份說明文件，文件中至少注明供應(yīng)商或如6.1中的類別、材料標(biāo)識(shí)[包括化4GB/T37463—20197試樣制備除非另有規(guī)定，所有試樣應(yīng)是沒有經(jīng)過加工的增材制造零件。如需復(fù)檢，需要相同成形條件下的備用試樣(見8.4.3、10.2.2)。試樣的成形條件應(yīng)與被測(cè)零件的成形條件相同。當(dāng)生產(chǎn)序列包含2次或2次以上獨(dú)立成形時(shí)，可由客戶指定對(duì)于I級(jí)和Ⅱ級(jí)零件的力學(xué)試樣的例外情況?？蛻魬?yīng)在訂單中明確規(guī)定橫跨兩次或更多成形的測(cè)試試樣生產(chǎn)頻次。成形方向符號(hào)的定義應(yīng)符合附錄B的規(guī)定。7.2與方向無關(guān)的性能測(cè)試試樣制備用于測(cè)試與方向無關(guān)的性能的試樣，與相關(guān)零件一起成形時(shí)，可由零件生產(chǎn)商自行決定位置和方向。除非客戶另有規(guī)定或在具體試驗(yàn)方法中另有說明，否則每次成形至少要制備3個(gè)測(cè)試試樣，可由零件生產(chǎn)商選擇在任意軸向(X、Y或Z軸)上進(jìn)行制備。7.3與方向相關(guān)的非機(jī)械性能測(cè)試試樣制備用于測(cè)試除力學(xué)性能外、與方向有關(guān)的性能(如電阻率)的試樣，應(yīng)由零件生產(chǎn)商在主包圍盒內(nèi)選擇對(duì)于所測(cè)性能最不利方向的位置制備，通常是Z軸方向和主包圍盒的表面。除非客戶另有規(guī)定或在具體試驗(yàn)方法中另有說明，否則每次成形至少要制備3個(gè)測(cè)試試樣。7.4與方向相關(guān)的力學(xué)性能測(cè)試試樣制備試樣拉伸性能應(yīng)按照GB/T1040.1規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)試，用于測(cè)試不同工藝級(jí)別零件的拉伸性能試樣的數(shù)量、取向、位置應(yīng)符合表2的規(guī)定。注：若零件高度低于57mm,ZX或ZY取樣可采用小號(hào)拉伸試樣(尺寸要求見GB/T1040.2)。表2試樣拉伸性能測(cè)試要求I級(jí)Ⅲ級(jí)測(cè)試時(shí)至少有6個(gè)試樣：XY或YX試樣不少于3個(gè)，成形范圍的上下方至少各一個(gè)；ZX或ZY試樣不少于3個(gè)。試樣放置在主包圍盒的邊緣，以便所有層都在試樣的標(biāo)距長(zhǎng)度內(nèi)主包圍盒的邊緣至少有3個(gè)ZX或ZY試樣。如果零件高度低于57mm,則用成形區(qū)域外的2個(gè)XZ和2個(gè)YX試樣代替除客戶需要外，無需試樣非拉伸性能測(cè)試的試樣用于評(píng)價(jià)如彎曲模量、沖擊強(qiáng)度和剪切模量等力學(xué)性能時(shí)，應(yīng)由零件生產(chǎn)商在主包圍盒內(nèi)選擇對(duì)于所測(cè)量性能最不利方向的位置制備，通常是Z軸方向和主包圍盒的表面。除非客戶對(duì)驗(yàn)收零件另有規(guī)定或在具體試驗(yàn)方法中另有說明，否則每次成形至少要制備3個(gè)測(cè)試試樣。除非另有說明，否則應(yīng)同時(shí)記錄試樣類型、拉伸強(qiáng)度和斷裂拉伸應(yīng)變。GB/T37463—20198材料加工過程8.1.1原始粉末應(yīng)具有粉末供應(yīng)商提供符合標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)報(bào)告，并且應(yīng)根據(jù)粉末批批號(hào)分開貯存，以便于制備粉末料和原材料。8.1.2原始粉末和使用過的粉末均需用特定的容器和方法進(jìn)行貯存，以盡量減少污染(包括批次間的交叉污染)。對(duì)于環(huán)境敏感型塑料還應(yīng)避免與環(huán)境中的致敏物接觸。8.1.3所有粉末均應(yīng)按粉末供應(yīng)商的要求進(jìn)行貯存。8.2.1使用過的粉末在混合前需要進(jìn)行過篩，以便消除異物并限制最大粒徑，使用的篩網(wǎng)應(yīng)符合GB/T6003.1的規(guī)定。8.2.2用于備料的粉末應(yīng)充分混合均勻。使用干燥機(jī)控制粉末的含水量在需要的范圍內(nèi)。塑料材料中的含水量可使用ISO15512或同等方法進(jìn)8.2.7對(duì)于每一個(gè)粉末料(備料)或混料(連續(xù)給料處理),應(yīng)記錄原始粉末的批號(hào)及原始粉末和使用過8.3.1原材料分為兩類：原始粉末和使用過的粉末。使用過的粉末還可進(jìn)一步分為溢出粉和零件黏8.3.3所有原材料均應(yīng)符合8.2規(guī)定的要求。如果適用，原材料也應(yīng)盡量滿足客戶指定的附加要求。層及冷卻層。當(dāng)預(yù)估成形過程中零件的某部位可能發(fā)生翹曲變形8.4.3試樣的成形布局應(yīng)遵守以下規(guī)則：——在多激光器系統(tǒng)中，當(dāng)零件橫跨激光束交疊區(qū)域，對(duì)于I類和Ⅱ類零件的成形，除7.4規(guī)定外的拉伸試樣之外，還應(yīng)至少放置2根拉伸試樣，使激光束交疊的區(qū)域在拉伸試樣的標(biāo)距長(zhǎng)度零件的最大范圍?！?dāng)拉伸測(cè)試出現(xiàn)異常情況時(shí)(如標(biāo)距外斷裂),需要制備額外試樣。額外試樣制作應(yīng)盡量定位56GB/T37463—2019 拉伸試樣應(yīng)以其在成形布局中的位置和方向進(jìn)行標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)不應(yīng)在拉伸試樣的標(biāo)距部分8.4.4增材制造設(shè)備在使用前應(yīng)根據(jù)設(shè)備生產(chǎn)商的說明書、建議書及零件生產(chǎn)商經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行清潔。8.4.5成形完成后，零件需使用梯度降溫的方式來減少零件的變形量。當(dāng)對(duì)零件的外觀有特殊要求時(shí)，取出前零件應(yīng)充分冷卻以避免環(huán)境氣氛導(dǎo)致變色。清理粉末時(shí)應(yīng)注意不能破壞零件和拉伸樣條，清理工具或方法應(yīng)在生產(chǎn)計(jì)劃內(nèi)予以說明。能夠被壓縮空氣去除的殘留粉末應(yīng)在后處理前除去。8.4.6如果零件上沒有自帶標(biāo)識(shí)，則所有的零件應(yīng)在取出后盡快進(jìn)行標(biāo)識(shí)。8.4.7成形制造通用要求見A.2,并應(yīng)遵循客戶指定的要求。當(dāng)訂單中有明確說明時(shí)，客戶的要求可超出或不采用本標(biāo)準(zhǔn)中的要求。零件尺寸、形狀等滿足客戶要求。如果零件幾何形狀允許的話，也可以使用拋光機(jī)進(jìn)行后處理。后處理方法的選擇應(yīng)盡量符合客戶的要求，或選用客戶要求的方法。在檢查內(nèi)部特征時(shí)可使用強(qiáng)光燈進(jìn)行照射，光源應(yīng)穿透零件照射到需要檢查的結(jié)構(gòu)。9尺寸公差公差表示為絕對(duì)公差形式或相對(duì)公差形式應(yīng)由客戶與零件生產(chǎn)商協(xié)商決定。在通常情況下，公差可指定為長(zhǎng)邊測(cè)量值的±0.1mm或±0.3%,以數(shù)值大的為準(zhǔn)。10.1.1當(dāng)客戶提出，發(fā)貨前要進(jìn)行抽檢或現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，以判斷零件是否符合采購(gòu)訂單或采購(gòu)合同要求，以及要求進(jìn)行材料測(cè)試時(shí)，相關(guān)要求應(yīng)事先列入客戶和零件生產(chǎn)商采購(gòu)合同中。10.1.2當(dāng)買賣雙方同意上述抽檢或現(xiàn)場(chǎng)檢查和測(cè)試時(shí)，零件生產(chǎn)商應(yīng)為客戶代表提供合理的設(shè)施以使材料滿足本標(biāo)準(zhǔn)的要求。檢查和測(cè)試時(shí)應(yīng)將對(duì)零件生產(chǎn)商操作的影響減小到最小。10.2.1如果零件不能滿足本標(biāo)準(zhǔn)的所有要求，應(yīng)拒收該零件。10.2.2若有證據(jù)證明不合格的試樣不能代表整個(gè)成形零件，并且客戶合同或訂單中沒有其他的抽樣計(jì)劃時(shí)，應(yīng)從額外試樣中隨機(jī)抽取至少2個(gè)附加試樣替代每個(gè)不合格試樣。如果零件成形時(shí)沒有額外試樣，或任何一個(gè)選出的額外試樣仍沒有滿足本標(biāo)準(zhǔn)的要求，應(yīng)拒收該零件。復(fù)檢和拒收流程圖如圖1所示。7試樣根據(jù)抽樣計(jì)劃對(duì)是試樣是否能代表零件性能否否GB/T37463—2019是否從額外試樣中隨機(jī)抽取至少2個(gè)附加試樣祛代每個(gè)不合格試樣，并對(duì)額外試樣進(jìn)行測(cè)試客戶合同或訂單巾是按客戶要求測(cè)試不合格額外試樣測(cè)試是零件拒收合格測(cè)試通過圖1復(fù)檢與拒收流程圖11合格證明零件生產(chǎn)商應(yīng)提供給客戶一份證明文件，證明零件、粉末、成形信息或其任意組合已根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)注：客戶合同或訂單要求可以代替本標(biāo)準(zhǔn)。11.2零件合格證明11.2.1零件生產(chǎn)商在交貨時(shí)應(yīng)向客戶提供一份包含完整測(cè)試報(bào)告的合格證明，證明零件是按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)和測(cè)試的。8GB/T37463—201911.2.2如果零件生產(chǎn)商和客戶代表來自同一家單位，可以用內(nèi)部文件替代合格證明。11.2.3Ⅲ級(jí)的產(chǎn)品不需出具合格證明。11.2.4合格證明應(yīng)包含6.2.2中粉末批以及8.2中粉末料的詳細(xì)信息。11.2.5合格證明應(yīng)包括試樣類型、拉伸強(qiáng)度和斷裂拉伸應(yīng)變的測(cè)試結(jié)果(見7.4.1)。復(fù)檢結(jié)果按10.2的要求提交。11.2.6合格證明還可包含附加信息，具體內(nèi)容需在零件生產(chǎn)商和客戶之間的采購(gòu)訂單或客戶指定的生產(chǎn)計(jì)劃中說明。12產(chǎn)品標(biāo)識(shí)當(dāng)在合同或采購(gòu)訂單中有規(guī)定時(shí)，所有零件應(yīng)有產(chǎn)品標(biāo)識(shí)。13零件包裝和標(biāo)志除非另有規(guī)定，包裝類型和容器總重應(yīng)由零件生產(chǎn)商自行決定，并確保貨物被常規(guī)或其他貨運(yùn)商接收且安全到達(dá)交貨地點(diǎn)。包裝材料應(yīng)保證在運(yùn)輸、裝卸時(shí)不破壞和不污染。零件的包裝箱上應(yīng)有明顯的標(biāo)志。標(biāo)志的內(nèi)容可包括：客戶的訂單號(hào)、詳細(xì)的零件清單以及生產(chǎn)商的包裝清單。9GB/T37463—2019(規(guī)范性附錄)粉末床熔融工藝補(bǔ)充要求A.1零件質(zhì)量保證除非訂單或合同有特殊規(guī)定，零件生產(chǎn)商有責(zé)任按本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行所有檢驗(yàn)和測(cè)試。零件生產(chǎn)商可用自己的或其他適合的設(shè)備進(jìn)行本標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)和測(cè)試，除非客戶在訂單中不同意?？蛻粲袡?quán)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的內(nèi)容對(duì)零件進(jìn)行任何檢驗(yàn)和測(cè)試，以確保材料符合(合同)規(guī)定的性能要求。A.2通用要求A.2.1設(shè)備要求粉末床熔融設(shè)備安裝的環(huán)境應(yīng)滿足設(shè)備廠商的用戶指南或要求?？蓪?duì)成形參數(shù)和零件參數(shù)進(jìn)行修正以達(dá)到預(yù)期的力學(xué)性能、塊狀粉末硬度和指定性能。測(cè)試?yán)煨阅艿臉訔l總數(shù)應(yīng)不低于18個(gè)，每3個(gè)按XY、XZ、YX、YZ、ZX和ZY方向布局，放置在建議成形區(qū)域各處，測(cè)試方法按照GB/T1040.1規(guī)定的要求進(jìn)行。未完成試樣的力學(xué)性能應(yīng)符合零件生產(chǎn)商的材料規(guī)范或客戶要求。A.2.2操作員要求增材制造設(shè)備操作員應(yīng)根據(jù)每個(gè)生產(chǎn)商的用戶指南或依照慣例操作增材制造設(shè)備。操作者應(yīng)接受增材制造設(shè)備廠家的培訓(xùn)，培訓(xùn)考核合格后才能操作設(shè)備，未經(jīng)培訓(xùn)的人員禁止操作設(shè)備。A.2.3成形要求零件生產(chǎn)商應(yīng)使用設(shè)備生產(chǎn)商初始參數(shù)，或基于更好的實(shí)例優(yōu)化參數(shù)用于材料成形。零件生產(chǎn)商應(yīng)設(shè)定包含至少一個(gè)標(biāo)定零件的標(biāo)定成形，并保證至少有一個(gè)零件可以用于測(cè)量和驗(yàn)證在X和Y方向的精度(見第9章)。零部件生產(chǎn)商需要設(shè)定并運(yùn)行一次能代表成形件高度的成形，成形中零件取向的高度尺寸一般不宜小于200mm。標(biāo)定參數(shù)應(yīng)根據(jù)所有零件在X、Y和Z的測(cè)定進(jìn)行調(diào)整。應(yīng)額外考慮基于零件壁厚的標(biāo)定參數(shù)進(jìn)行測(cè)定和調(diào)整。這些參數(shù)將被保留直到下一批成形時(shí)被再次修改。當(dāng)生產(chǎn)成形件時(shí)，應(yīng)合理放置零件模型以最大化利用建議的成形面積。注2:標(biāo)定成形是指在零件制造前，為標(biāo)定成形設(shè)備的加工誤差而使用標(biāo)定零件的模型進(jìn)行的一次成形。A.2.4模型驗(yàn)證在零件生產(chǎn)前，應(yīng)檢查零件的數(shù)字模型與增材制造設(shè)備的兼容性。零件的數(shù)字模型不應(yīng)有缺陷。GB/T37463—2019A.3質(zhì)量管理要求(僅限I級(jí)和Ⅱ級(jí)零件)零件生產(chǎn)商和粉末供應(yīng)商應(yīng)持續(xù)執(zhí)行ASQCC1,或通過并取得GB/T19001或HB9100或YY/T0287的資格認(rèn)證并按其標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。為了確保零件和原材料的可追溯性，除了Ⅲ級(jí)零件，客戶宜要求零件生產(chǎn)商使用和遵守全面的