增材制造 满足关键应用的金属粉末床激光熔融成型工艺过程控制与要求.pdf

1、 ICS 点击此处添加中国标准文献分类号 T/GAMA 团体标准 T/GAMA 2020 增材制造 满足关键应用的金属粉末床激光 熔融成型工艺过程控制与要求 修改采用 ISO/ASTM 52904:2019Additive manufacturing Process characteristics and performance Practice for metal powder bed fusion process to meet critical applications （征求意见稿） （本稿完成日期：20200623） - - 发布 - - 实施 广东省增材制造协会 发 布 T/GAMA 2020 I 目 次 前言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 粉末床熔融（PBF）材料的区分 . 2 5 原材料和粉末批次 . 2 6 人员需求 . 2 7 检验 . 3 8 机器操作系统软件的控制 . 5 9 辅助工具和污染 . 6 10 生产计划 . 6 11 外部环境控制 . 7 12 数字数据配置控制 . 7 附录 A（资料性附录）

2、生产计划模板 . 9 T/GAMA 2020 II T/GAMA 2020 III 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准修改采用ISO/ASTM 52904:2019Additive manufacturing Process characteristics and performance Practice for metal powder bed fusion process to meet critical applications 本标准由广东省增材制造协会提出并归口。 本标准起草单位： 本标准主要起草人： T/GAMA 2020 1 增材制造 满足关键应用的金属粉末床激光熔融成型工艺过程控制 与要求 1 范围 本标准描述了满足航空航天零件和医疗植入物等关键应用的金属粉末床熔融成型操作和生产控制。 本标准的要求适用于激光束和电子束粉末床熔融成型的零件和机械性能测试样品的制备。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是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

3、文件。 GB/T 228.1-2010 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法 GB/T 1480-2012 金属粉末 干筛分法测定粒度 GB/T 6003.1-2012 试验筛 技术要求和检验 第1部分:金属丝编织网试验筛 GB/T 6611-2008 钛及钛合金术语和金相图 GB/T 13277.1-2008 压缩空气 第1部分: 污染物净化等级 GB/T 19001-2016 质量管理体系 要求 GB/T 19077-2016 粒度分布 激光衍射法 GBT 35022-2018 增材制造 主要特性和测试方法 零件和粉末原材料 GB/T 35351-2017 增材制造 术语 YY/T 0287-2017 医疗器械 质量管理体系用于法规的要求 20194025-T-604 增材制造 术语 坐标系和测试方法 ASTM E2910-2012 Standard Guide for Preferred Methods for Acceptance of Product 产品 验收首选标准指南 3 术语和定义 20194025-T-604、GB/T 6611-2008、GB/T 6611-

4、2008和E 2910中术语和规范和以下规定适用于本标 准。 3.1 成型程序员 build programmer 负责对零件方向、零件嵌套和关键成型参数进行编程的人员。 3.2 机器操作员 machine operator 启动成型和移交工作的人员，其职责包括但不限于装载原料粉末、安装成型平台、取出成品、定期 清洁机器和更换过滤器。 T/GAMA 2020 2 3.3 粉末刮刀 recoater blade 在成型区域接触粉末和铺粉的设备，也称为耙子、重涂机、滚筒或刷子。 4 粉末床熔融（PBF）材料的区分 本标准涵盖的材料（即粉末和熔融成型零件/粉末床熔融设备的输入和输出），应按照规格说明进 行区分，包括但不限于以下方面： a) 符合要求的合金牌号，如不存在牌号，应给出合金的化学成分。 b) 粉末类型原始、二次、共混或混合型粉末。 c) 表面光洁度毛坯、喷砂处理、通过机械加工或手动去毛刺方法去除支撑物，与规格说明一 致或任意组合的后处理。 d) 尺寸公差符合规则说明或 PBF 设备的成型精度。 注1：b)和 c)仅适用于熔融成型零件。 5 原材料和粉末批次 5.1 材料供应商应将粉

5、末包装在防潮容器内。粉末容器内不允许放置其它任何物质，包括干燥剂袋和 标签。 5.2 所有原材料均应具有合格证明，表明原材料符合购买规格要求。 5.3 金属粉末应从合规供应商处购买，如经过质量管理体系认证的供应商（见 6.3）、经核验的供应 商清单或客户指定的材料供应商。粉末应经一致性检验符合材料规格。经第三方认证的粉末可以使用。 粉末粒径分布测量应按 GB/T 1480-2012 或 GB/T 19077-2016 标准执行。 5.4 零件生产商应有原材料订购和测试说明书。原材料的检验可能需要一定量重复使用的粉末，这些 粉末被用来进行与实际生产一致的多次成型检验（例如，将原材料用于检查机器运行一致性）。 5.5 原材料规格应包括但不限于化学成分、粒径分布和生产方法。 5.6 粉末应密封保存以防止污染和吸收水分。 5.7 允许使用二次粉末，用陶瓷粉末刮刀处理的二次粉末要求见 7.1.1.4。在每个运行周期中新粉与 二次粉末的比例应记录和报告在生产计划中（第 10 章）。自动送粉系统可能不支持在生产计划中精确 测量和记录新粉与二次粉末的比例，该系统原材料应被认为是二次粉末。 5.8 粉末

6、重复利用的最大次数以及某粉末批次中任意部分的粉末能在成型室加工的最大次数应符合 7.3 要求。在一个成型周期后，任何剩余的二次粉末可与新粉末混合以保证有足够粉末量用于下一次成 型。 影响鉴定的关键粉末属性应根据 7.3 的规定定期分析。 所有二次粉末应使用筛目大小适中的筛子筛 分去除任何结块。所有粉末筛应满足 GB/T 6003.1 的要求。 6 人员需求 6.1 人员能力应满足 YY/T 0287-2017 的要求，包括适当的教育、培训、技能和经验。 6.2 生产经理、 机器操作员或成型程序员应由机器生产商或 PBF 机器软硬件的合格代理商 （如果适用） 进行培训。 6.3 对于符合 7.3 要求的机器，当购买和应用新的软硬件版本后，机器生产商应提供继续教育。培训 记录应保存在员工培训文件中，且培训文件满足当地质量管理体系要求（如 GB/T 19001-2016、YY/T 0287-2017），可供客户和/或外部监管机构查阅。 T/GAMA 2020 3 6.4 按照 6.1 和 6.2 进行培训的人员应视为合格人员。 7 检验 7.1 成型前检查 7.1.1 本条介绍了适用于所有机

7、器不论运行目的（例如定期保养、设备/工艺认证、缩放/校准成型件 等）的成型前检查。成型前检查应包括但不限于以下方面： 7.1.2 保养记录检查保养记录（见 7.2.2）和机器的合格状态（见 7.3）。 7.1.3 所需原料数量验证是否满足成型所需数量。 7.1.4 成型平台（也称为成型板或起始板）确保成型平台序列号与生产计划（第 10 章）中指定的 一种相匹配。成型平台应无任何表面污染（包括灰尘，油或油脂）以及任何导致粉末床不一致的缺陷。 成型平台应目视检查无任何明显的损坏或不合格。平台应按质量管理体系要求安装在 PBF 机器上。 7.1.5 刮刀确保材料与原材料和熔融成型材料的匹配度、清洁度、不存在导致粉末床不一致的任 何缺陷，并采取符合 10.1.2.2、确保成型平台任意位置一致的粉末刮刀清除。 7.1.6 在开始 PBF 机器成型之前，应对粉末刮刀进行检查。机器操作员应目视检查并确认粉末刮刀没 有任何碎屑、 划痕或变形， 并按照生产商的建议安装。 应只有合格的材料才能按 7.3 在 PBF 机器中使用。 粉末刮刀的化学成分应记录在生产计划中。 装有聚合物粉末刮刀的 PBF 机器应经过验证以确保聚合物不 会污染原料。当粉末刮刀由于其安装位置不能检查时，聚合物粉末刮刀宜在成型结束后替换为新的。经 陶瓷粉末刮刀处理的二次粉末不应进一步处理。本部分不适用于仅使用滚筒来铺粉的 PBF 机器。 7.1.7 辅助系统（如保护气和过滤器）确保辅助系统类型正确、功能匹配且能清洁系统（保护气 的最低等级为 4.8）。 7.1.8 冷却装置检查冷却器温度和传热流体流量（如果适用，遵循机器生产商的建议）。在每个 成型周期之前将冷却器温度记录在生产计划上。 7.1.9 成型室环境对于有保护气过滤器的机器在运行过程中不应有流量限制。 7.1.10 外部气体气体类型和流量应符合机器生产商对原材料的建议。 7.1.11 原材料、基线机器及工艺参数确保原材料和工艺参数适合成型（如光束偏移、光束参数和 输入能量）。 7

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