注册

国家标准计划《增材制造 金属制件孔隙率 工业计算机层析成像(CT)检测方法》由 TC562(全国增材制造标准化技术委员会)归口,TC562SC1(全国增材制造标准化技术委员会测试方法分会)执行 ,主管部门为中国机械工业联合会

主要起草单位 无锡市产品质量监督检验院等

目录

基础信息

计划号
20214881-T-604
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2021-12-31
公示开始日期
2021-11-10
公示截止日期
2021-11-24
标准类别
方法
国际标准分类号
25.030
25 机械制造
25.030 增材制造
归口单位
全国增材制造标准化技术委员会
执行单位
全国增材制造标准化技术委员会测试方法分会
主管部门
中国机械工业联合会

起草单位

目的意义

增材制造作为一项新兴的加工技术,其机理有别于传统的等材加工和减材加工,导致其成形件缺陷也与以上两种传统加工方式不同,因此需要对增材制造成形件进行深入研究,以分析其典型缺陷类型、分布及尺寸,为后续的研究提供基础理论和数据。

根据其对于打印部件的影响方式,缺陷可以主要分为:几何尺寸缺陷、表面质量缺陷、微观结构缺陷和力学性能缺陷。

其他缺陷都可以通过调整材料、设备、工艺参数等方式来消除,但受限于现有增材制造设备及工艺原理等原因,孔隙类缺陷是增材制造中常见的缺陷类型,并对成形件力学性能存在负面影响。

目前对于增材制造的孔隙类缺陷产生原因,相关文献主要报道了两种生成机制: 第一种机制:当打印过程中的能量密度非常高时,沉积或熔化将在锁孔模式下进行。

在这种情况下,如果不能有效控制锁孔模式下的沉积和熔化,锁孔会变得不稳定,并发生反复地成形和坍塌。

由此,在沉积物内会形成由夹带蒸汽造成的孔隙,这些孔隙几乎呈球形。

另外,锁孔孔隙的尺寸随锁孔形状和尺寸变化而变化。

第二种机制:在粉末雾化的过程中,可能会有气体残留在粉末颗粒内部。

这些残留的气体产生微观的球形气孔。

此外,保护气体或合金蒸气也可能残留在熔池内部,此时,也形成气孔缺陷。

由于上述增材制造工艺的特殊性,成形件中必然存在孔隙,而国内绝大多数增材制造企业对孔隙率的检测方法和标准要求不了解,同时也没有有效的检测手段。

利用工业计算机层析成像(CT)技术能够在极短的制造周期内,用无损的手段快速对孔隙缺陷进行表征并量化。

本建议书旨在提供一种重复性好,人为因素干扰少,不破坏被测件的,方便快捷的适用于金属制件的孔隙率检测标准,便于工程师分析特定增材制造工艺过程下的孔隙缺陷特征,并实现产品质量控制,为提高我国增材制造的成形质量进步做出贡献。

范围和主要技术内容

本标准规定了增材制造金属制件中孔隙缺陷利用工业计算机层析成像(CT)检测的一般要求、检测过程、检测记录与报告。 本标准适用于增材制造金属制件工业计算机层析成像(CT)整体孔隙率与局部孔隙率检测。 适用于X射线源最高管电压600kV,焦点尺寸小于1mm工业计算机层析成像(CT)检测。 本标准给出了基于三维空间和二维平面的两种不同空间类型的孔隙缺陷检测方法,同时对关键孔隙参数(包括孔隙数、孔隙率、孔隙长度、孔隙间距、孔隙群、可忽略孔等)的检测和表征提出了规定和要求。