国家标准计划《增材制造 激光定向能量沉积钛合金制件技术规范》由 TC562(全国增材制造标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国机械工业联合会。
主要起草单位 西北工业大学 、中机生产力促进中心有限公司 、西安铂力特增材技术股份有限公司等 。
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与传统等材制造技术和减材制造技术相比,增材制造技术具有无模具、短周期、可成形复杂结构零件等优势。
当下,增材制造作为先进制造技术的重要组成部分,已经被各发达国家作为现代产业发展的新增长点。
作为一项新技术,为了提高全球分布的增材制造装备制造能力的可重复性和可靠性,金属增材制造标准化是一项关键要求。
标准是企业产品生产的重要依据,是保证产品质量,提高产品市场竞争力的前提条件。
行业和产品标准是产品质量的技术保障,同时也是技术和经济能力的综合反映。
近年来,增材制造行业在国内外均呈现出较快增长的趋势。
据Wohlers Report 2021报道,2020年增材制造总体市场达到127.58亿美元,增长7.5%。
放眼全球,各国政府纷纷将增材制造作为未来产业发展新的增长点加以培育和支持,以抢占未来科技产业的制高点。
作为增材制造的重要技术之一,激光定向能量沉积技术在工业上已越来越普遍,已能够用来制造具有复杂形状、多材料、重量轻、具有功能梯度的金属零件。
国内方面,已涌现出如铂力特、广东汉邦激光科技有限公司、永年激光、金石三维、数造科技、易加三维、西帝摩等在国际上具有影响力的优秀企业。
随着我国增材制造技术的飞速发展,各类增材制造激光定向能量沉积钛合金制件层出不穷。
激光定向能量沉积钛及钛合金制件具有广阔的市场前景和应用需求,但目前国内激光定向能量沉积钛合金制件标准方面不系统、不完善,几乎是一片空白。
增材制造行业亟需统一化的钛及钛合金制件标准来规范制件的生产、测试及验收交付等过程。
因此,申请制定国家推荐标准,以更好地推动激光定向能量沉积钛合金制件相关地大量标准的实施和贯彻,从而促进增材制造技术推广与产业应用。
本标准由西北工业大学、中机生产力促进中心有限公司、西安铂力特增材技术股份有限公司等单位共同起草。
牵头单位西北工业大学在增材制造领域研发技术基础实力雄厚,拥有各型金属增材制造装备10 余台,可采用CO2、光纤、半导体激光器直接沉积成形,成形气氛可控,氧含量最低可达到10ppm,成形零件尺寸可达1200×1000×1000mm3。
并于2016 年建设了一套雷尼绍AM250设备,可直接进行金属零件的选区激光熔化制造。
先后承担国家973、863计划、国家自然科学基金重点及专项、国防基础、总装预研等国家及省部级科研项目20余项,突破了结构件轻质、高刚度、高强度、整体化成形,应力变形与冶金质量控制,成形件组织性能优化等关键技术,建立了包括材料、工艺、装备和应用技术在内的完整的激光增材制造技术体系,服务于航空、航天、动力、能源、医疗等领域100余家单位,为我国大型客机、先进飞机、航空航天发动机、航天飞行器等型号研制与生产提供了有力的技术保障。
以上工作至今获得省部级科技一等奖4项,二等奖3项,三等奖2项;发表学术论文450余篇,SCI索引310篇次,SCI他引1320次;授权国家发明专利20项;出版本领域国内首部专著《激光立体成形》,参编科普图书《3D打印 打印未来》。
上述相关国家项目可以为本项目顺利开展提供充实的技术积累以及验证平台典型案例应用。
本标准的主要起草单位,已经在增材制造激光定向能量沉积领域精耕多年,拥有深厚的产品生产、检验、维修服务等经验。
因此,本国家标准内容是可行的,制订周期是可保证的。
1. 标准适用范围 本标准适用于激光定向能量沉积增材制造TA15、TC4、TC11、TC17、TC18、TC21等钛及钛合金制件(以下简称制件)的生产、测试及验收交付。其他牌号钛合金可参照使用。 2. 标准主要内容 本标准规定了激光定向能量沉积增材制造钛合金制件的技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输和贮存等。 2.1. 技术要求 依据增材制造钛及钛合金制件行业的实际情况,本标准对激光定向能量沉积钛及钛合金制件进行了技术要求,主要包含成形环境、成形参数、制件尺寸、化学成分、制件交付状态、力学性能、表面质量、内部质量、金相组织、产品标识。 2.2. 检测方法 对制件检测方法进行了规定,主要包含化学成分、力学性能、表面质量、内部质量、金相组织、外形和尺寸、产品标识;规定了承制方和订购方的检验责任;规定了质量一致性检验方法。 2.3. 包装、标志、运输和贮存 标准规定了制件包装的要求和方法;规定了制件标志的装箱单、运输标志内容及要求;规定了制件运输和贮存的方法与要求。