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GB/T 42619-2023

基本信息

标准号: GB/T 42619-2023

中文名称:增材制造 工艺参数库构建规范

标准类别:国家标准(GB)

英文名称:Additive manufacturing—Specification for process parameter database construction

标准状态:现行

发布日期:2023-05-23

实施日期:2023-12-01

出版语种:简体中文

下载格式:.pdf .zip

下载大小:9907601

相关标签: 制造 工艺 参数 构建 规范

标准分类号

标准ICS号:25.030

中标分类号:机械>>机械综合>>J07电子计算机应用

关联标准

出版信息

出版社:中国标准出版社

页数:32页

标准价格:54.0

相关单位信息

起草人:廖文和、刘婷婷、刘丽霞、刘建业、薛莲、朱纪磊、潘良明、刘斌、兰红波、于君、王迪、常斐、战丽、李海斌、闫春泽、张长东、梁家誉、苑博、尚鹏、王小军、冒浴沂、汪小明、李润声、马文涛、薛蕊莉、何冰、张雄、范斌、李敬洋

起草单位:南京理工大学、北京卫星制造厂有限公司、广东汉邦激光科技有限公司、中机生产力促进中心有限公司、西安赛隆增材技术股份有限公司、湖南华曙高科技股份有限公司、鑫精合激光科技发展(北京)有限公司、青岛理工大学、西北工业大学、华南理工大学等

归口单位:全国增材制造标准化技术委员会(SAC/TC 562)

提出单位:中国机械工业联合会

发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会

标准简介

本文件规定了增材制造工艺参数库结构、数据库系统设计、工艺参数和成形件性能,描述了工艺参数库验收方法。 本文件适用于增材制造工艺参数库的构建。


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标准内容

ICS25.030
CCSJ07
中华人民共和国国家标准
GB/T42619—2023
增材制造
工艺参数库构建规范
Additive manufacturingSpecificationfor process parameterdatabase construction
2023-05-23发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-12-01实施
规范性引用文件
术语和定义
工艺参数库结构
数据库系统设计
数据库功能设计
工艺数据表设计
5.3表结构描述
6工艺参数描述
立体光固化工艺参数
粉末床熔融工艺参数
材料挤出工艺参数
定向能量沉积工艺参数
材料喷射工艺参数…
黏结剂喷射工艺参数
薄材叠层工艺参数
复合增材制造工艺参数
7成形件性能描述
金属成形件性能参数…
聚合物成形件性能参数
陶瓷成形件性能参数.
工艺参数库验收
8.1工艺参数库验收的依据…·
工艺参数库验收的步骤…
验收内容
验收报告
附录A(资料性)典型增材制造工艺参数包.附录B(资料性)
典型增材制造工艺参数对成形过程和质量的影响因素粉末床熔融工艺参数对成形过程和质量的影响因素定向能量沉积工艺参数对成形过程和质量的影响因素·材料喷射工艺参数对成形过程和质量的影响因素·黏结剂喷射工艺参数对成形过程和质量的影响因素·薄材叠层工艺参数对成形过程和质量的影响因素复合增材制造工艺参数对成形过程和质量的影响因素GB/T42619—2023
GB/T42619—2023
图1增材制造工艺参数库结构图
图2增材制造工艺参数库表数据构成图3增材制造工艺参数库验收流程图表1字段类型·
表2立体光固化工艺(点光源类)参数块结构表3立体光固化工艺(面光源类)参数块结构表4
粉末床熔融工艺(激光类)参数块结构表5
粉末床熔融工艺(电子束类)参数块结构材料挤出工艺(丝材类)参数块结构材料挤出工艺(浆料类)参数块结构定向能量沉积工艺(激光类)参数块结构·定向能量沉积工艺(电子束类)参数块结构·定向能量沉积工艺(电弧类)参数块结构定向能量沉积工艺(等离子束类)参数块结构材料喷射工艺参数块结构·
黏结剂喷射工艺参数块结构
薄材叠层工艺参数块结构·
定向能量沉积-铣削加工工艺(激光类)参数块结构定向能量沉积-铣削加工工艺(电弧类)参数块结构定向能量沉积-铣削加工工艺(等离子束类)参数块结构金属成形件性能参数块结构
聚合物成形件性能参数块结构·陶瓷成形件性能参数块结构
粉末床熔融工艺(激光类)常用工艺参数包(案例1~案例5),粉末床熔融工艺(激光类)常用工艺参数包(案例6~案例10)材料挤出工艺(丝材类)常用工艺参数包工艺参数对成形质量的影响:粉末床熔融工艺(激光类)工艺参数对成形质量的影响:粉末床熔融工艺(电子束类)工艺参数对成形过程和质量的影响:定向能量沉积工艺(激光类)·工艺参数对成形过程和质量的影响:定向能量沉积工艺(电子束类)·工艺参数对成形过程和质量的影响:定向能量沉积工艺(电弧类)工艺参数对成形过程和质量的影响:定向能量沉积工艺(等离子束类):工艺参数对成形过程和质量的影响:材料喷射工艺工艺参数对成形过程和质量的影响:黏结剂喷射工艺工艺参数对成形过程和质量的影响:薄材叠层工艺·表B.10
工艺参数对成形过程和质量的影响:定向能量沉积-铣削加工工艺(激光类)工艺参数对成形过程和质量的影响:定向能量沉积-铣削加工工艺(电弧类)工艺参数对成形过程和质量的影响:定向能量沉积-铣削加工工艺(等离子束类)3
GB/T42619—2023
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国增材制造标准化技术委员会(SAC/TC562)归口。本文件起草单位:南京理工大学、北京卫星制造厂有限公司、广东汉邦激光科技有限公司、中机生产力促进中心有限公司、西安赛隆增材技术股份有限公司、湖南华曙高科技股份有限公司、鑫精合激光科技发展(北京)有限公司、青岛理工大学、西北工业大学、华南理工大学、中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司、中国机械制造工艺协会、中机研标准技术研究院(北京)有限公司、华中科技大学、中国航发北京航空材料研究院、中国电子科技集团公司第十研究所、北京汇天威科技有限公司、深圳市纵维立方科技有限公司、无锡市检验检测认证研究院、北京遥感设备研究所、武汉天昱智能制造有限公司、西安增材制造国家研究院有限公司、共享装备股份有限公司、江苏徐工工程机械研究院有限公司、沈阳马卡智工科技有限公司、中机新材料研究院(郑州)有限公司。本文件主要起草人:廖文和、刘婷婷、刘丽霞、刘建业、薛莲、朱纪磊、潘良明、刘斌、兰红波、于君、王迪、常斐、战丽、李海斌、闫春泽、张长东、梁家誉、苑博、尚鹏、王小军、冒浴沂、注小明、李润声、马文涛、薛蕊莉、何冰、张雄、范斌、李敬洋。1范围
增材制造
工艺参数库构建规范
GB/T42619—2023
本文件规定了增材制造工艺参数库结构、数据库系统设计、工艺参数和成形件性能,描述了工艺参数库验收方法。
本文件适用于增材制造工艺参数库的构建。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T35021
GB/T35022
GB/T35351
3术语和定义
增材制造
增材制造
工艺分类及原材料
主要特性和测试方法
零件和粉未原材料
增材制造
GB/T35351界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
工艺参数库
processparameterdatabase
由增材制造工艺参数内容及其视图、功能模块等构成的数据库系统3.2
属性attribute
工艺参数库存储的与增材制造工艺相关的设备、材料、环境参数、成形参数等信息的表达3.3
块结构blockstructure
属性的结构化集合。
示例:粉末床熔融工艺材料的块结构是制造厂商、粉末牌号、霍尔流速和粒度分布属性集合。4工艺参数库结构
工艺参数库宜包含不同类型增材制造工艺的工艺参数和成形件性能参数,能够为工艺实施提供技术支撑和保障。
工艺参数库构建应遵循以下基本原则。开放性原则:数据库中的数据、硬件系统、软件系统具有开放性。数据库系统采用标准化的数据交换格式和通信协议,支持与生产系统等的数据交换和共享。实时性原则:建立维护更新接口,保证数据库中数据的实时性。一扩展性原则:数据库服务器存储空间、数据库支撑软件等预留相应的容量扩展接口和功能1
GB/T42619—2023
接口。
安全性原则:在数据库建立、系统运行和管理方面有严格的安全和保密措施,确保整个数据库系统安全、正常和有效地运行和使用。增材制造工艺参数库构建结构如图1所示。工艺参数库
数据库系统设计
数据库功能设计
工艺参数描述
控制环
境参数
环境参数
5数据库系统设计
数据库功能设计
成参数
立体光固化
材料挤出工
材料喷射工
搏材叠层工
工艺数据表设计
粉末床熔融
定向能量沉
积工艺
黏结剂喷射
复合增材制
造工艺
表结构描述
成形件
图1增材制造工艺参数库结构图
数据关系
成形件性能描述
金属成形件
性能参数
聚合物成形
件性能参数
陶瓷成形件
性能参数
形貌特性
机械性能
其他特性
5.1.1基本功能:数据库系统应具有数据输入、输出、存储、处理、查询、更新等基本功能。数据的输入应包括对入库数据的检查、录入、添加和确认;数据的输出应按照用户需求进行数据输出。5.1.2管理与维护功能:数据库应包括软硬件升级维护、性能调整改进、历史数据管理功能。5.1.3查询、检索与统计功能:数据库应包括以不同的查询条件对各种数据进行单独的、组合的、相互的查询与检索,并能够依据查询结果提取数据和对数据进行统计。5.1.4安全管理功能:数据库应包括系统用户管理、日志管理、数据库备份与恢复功能。同时,应保证其环境和系统的安全以及数据的安全与保密。5.2工艺数据表设计
每种工艺参数的字段包含工艺参数表字段和成形件性能表字段两部分,如图2所示。工艺参数部分的字段由设备、材料、环境参数、成形参数块结构中的属性组成。不同工艺类型,工艺参数部分的字段不同,按照GB/T35021进行工艺类型细分,见表2表17。典型增材制造工艺参数包2
见附录A,成形参数属性块所包含字段对成形件性能影响见附录B。GB/T42619—2023
成形件性能部分的字段由形貌特性、机械性能和其他性能块结构中的属性组成。不同材料类型,成形件性能部分的字段不同,按照金属、聚合物和陶瓷进行分类,见表18~表20。每种细分工艺类型的工艺参数与不同材料的成形件性能组合形成数据库中的若干数据表。随着某项或某几项工艺的改进以及新工艺的出现,可根据实际进行工艺数据表的调整。工艺参数库
工艺参数
5.3表结构描述
环境参数
成形参
形貌特性
增材制造工艺参数库表数据构成对本文件中工艺数据表结构的描述包括:字段名:表中该字段的唯一标识符;字段类型:该字段所表示数据项的数据类型:一字段单位:该字段所表示数据项的单位;字段必填项选项:“是”代表必填项,“否”代表非必填项。字段类型如表1所示。
表1字段类型
数据类型
Char(n)
Varchar(n)
Number(m,n)
n=1字节~2000字节
n=1字节~4000字节
注:字段类型不限于表格中所列举的种类。6工艺参数描述
6.1立体光固化工艺参数
戏形件性能
机械性能
共他性能
定长字符串:n字节长:如果不指定长度:缺省为1字节长可变长的字符串,具体定义时指最大长度n,该数据类型可以存放数字、字母以及ASCII码字符集
可变长数值列,允许0、正值及负值,m是所有有效数字的位数,n是小数点以后的位数
立体光固化指通过光致聚合作用选择性地固化液态光敏聚合物的增材制造工艺,通常能量源为特定波长和强度的点光源或面光源,原材料为纯光敏树脂或掺杂其他材料(如陶瓷颗粒)的光敏树脂能量源为点光源的立体光固化主要工艺参数块结构见表2,能量源为面光源的立体光固化主要工3
GB/T42619—2023
艺参数块结构见表3。
注:本文件中所有参数表及性能表字段,只对实际应用起指导作用,不强制要求与表中一致。表2
成形参数
字段名称
设备厂商
设备型号
制备厂商
材料牌号
材料组分
材料黏度
材料吸光率
相对湿度
光源波长
激光功率
光斑尺寸
扫描速度
扫描间距
分层厚度
字段名称
设备厂商
设备型号
制备厂商
材料牌号
材料组分
材料黏度
材料吸光率
相对湿度
光源波长
光源能量密度
投射分辨率
曝光时间
分层厚度
立体光固化工艺(点光源类)参数块结构类型及长度
Varchar(100)
Varchar(20)
Varchar(100)
Varchar(20)
Varchar(200)
Number
Number
Number
Number
Number
Number
Number
Number
Number
Number
mPa·s
立体光固化工艺(面光源类)参数块结构类型及长度
Varchar(100)
Varchar(20)
Varchar(100)
Varchar(20)
Varchar(200)
Number
Number
Number
Number
Number
Number
Number
Number
Number
mPa·s
mW/cm2
是否必填项
是否必填项
粉末床熔融工艺参数
GB/T42619—2023
粉末床熔融指通过热能选择性地熔化粉末床区域的增材制造工艺,热源通常为激光或电子束,原材料为金属材料或聚合物材料。
热源为激光的粉末床熔融主要工艺块参数结构见表4,热源为电子束的粉末床熔融主要工艺参数块结构见表5。
粉末床熔融工艺(激光类)参数块结构表4
字段名称
设备厂商
设备型号
制备厂商
材料牌号
霍尔流速
粒度范围
基板预热温度
保护气体类型bzxz.net
成形室氧含量
保护气压
气体流量
实体激光功率
光斑尺寸
光斑补偿
实体扫描速度
扫描间距
扫描策略
层间旋转角度
铺粉层厚
轮廊激光功率
轮廓扫描速度
轮廓扫描次数
设备厂商
设备型号
类型及长度
Varchar(100)
Varchar(20)
Varchar(100)
Varchar(20)
Number
Varchar(20)
Number
Number
Number
Number
Number
Number
Number
Number
Number
Varchar(20)
Number
Number
Number
Number
Number
Varchar(100)
Varchar(20)
是否必填项
GB/T42619—2023
成形参数
字段名称
制备厂商
材料牌号
霍尔流速
粒度范围
基板预热温度
真空度
束流功率
光斑尺寸
扫描速度
扫描间距
扫描策略
铺粉层厚
材料挤出工艺参数
粉末床熔融工艺(电子束类)参数块结构类型及长度
Varchar(100)
Varchar(20)
Number
Varchar(20)
Number
Number
Number
Number
Number
Number
Varchar(20)
Number
Number
是否必填项
材料挤出指将材料通过喷嘴或孔口挤出的增材制造工艺。按照送料方式,分为活塞式的丝材挤出和螺杆式的颗粒料挤出;按照挤出喷头数量,分为单喷头、双喷头、多喷头。材料按照形态分为丝材和浆料,按照材料类型,常用的材料有聚乳酸(PLA)、聚醚醚酮(PEEK)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环已烷二甲醇酯(PETG)、聚酰胺(尼龙,PA)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚碳酸酯(PC)等,以及其相应的增强、改性材料,材料为丝材的材料挤出主要工艺参数块结构见表6,材料为浆料的材料挤出主要工艺参数块结构见表7。
字段名称
设备厂商
设备型号
制备厂商
材料牌号
玻璃化转变温度
公称直径
直径偏差
不圆度
材料挤出工艺(丝材类)参数块结构类型及长度
Varchar(100)
Varchar(20)
Varchar(100)
Varchar(20)
Number
Number
Number
Number
是否必填项
字段名称
成形室温度
基板预热温度
挤出喷头出口直径
成形温度
送丝速率
成形运动速度
填充率
分层厚度
字段名称
设备厂商
设备型号
制备厂商
材料牌号
颗粒类型
颗粒粒度范围
颗粒质量分数
溶剂类型
基板预热温度
挤出喷头出口直径
成形温度
送料背压
成形运动速度
填充率
分层厚度
材料挤出工艺(丝材类)参数块结构(续)类型及长度
Number
Number
Number
Number
Number
Number
Number
Number
定向能量沉积工艺参数
材料挤出工艺(浆料类)参数块结构类型及长度
Varchar(100)
Varchar(20)
Varchar(100)
Varchar(20)
Varchar(20)
Varchar(20)
Number
Number
Number
Number
Number
Number
Number
Number
Number
mPa·s
GB/T42619—2023
是否必填项
是否必填项
定向能量沉积指利用聚焦热将材料同步熔化沉积的增材制造工艺。村根据不同的能量源,定向能量
沉积工艺可分为激光定向能量沉积工艺、电子束定向能量沉积工艺、电弧定向能量沉积工艺、等离子束定向能量沉积工艺。
主要工艺参数块结构见表8~表11。7
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