T-ZHAA 4-2023 增材制造 双激光选区熔化成形金属鞋模制造工艺技术规范

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77.020学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载CCS

H70/74ZHAA T/ZHAA

4—2023增材制造

双激光选区熔化成形金属鞋模制造工艺技术规范Additive

—

of

Shoe

Dual-Laser

Laser

发布

实施珠海市自动化学会 发

布学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/ZHAA

4—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载 前言

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II1

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12 规范性引用文件

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13 术语和定义

.........................................................................

14 制造工艺

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15 技术要求

...........................................................................

76 测试方法

...........................................................................

87 检验规则

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88 包装与运输

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99 安全与防护

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10学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/ZHAA

4—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载 本文件按照GB/T

1.1—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。本文件由深圳金石三维打印科技有限公司提出本文件由珠海市自动化学会归口。本文件起草单位：深圳金石三维打印科技有限公司、华南理工大学、广东雷佳增材科技有限公司、宁冠达科技新材料有限公司、珠海市自动化学会。雨、黄旭、郑友志、励达、杨凯、赵纾涵、严佛宝、杨超、王岩。II学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/ZHAA

4—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载

1 范围本文件规定了基于双激光选区熔化技术的鞋模制造工艺和安全与防护。本文件适用于双激光选区熔化成形金属鞋模过程控制。2 规范性引用文件文件。GB/T

钢铁及合金化学分析方法GB/T

228.1

金属材料拉伸

试验第1:室温试验方法GB/T

1479

金属粉末松装密度的测定GB/T

1482

金属粉末

流动性的测定

标准漏斗法（霍尔流速计）GB/T

3850

致密烧结金属材料与硬质合金密度测定方法GB/T

4340.1

金属材料维氏硬度试验第1部分:试验方法GB/T

5162

金属粉末振实密度的测定GB/T

19077

粒度分析

激光衍射法GB/T

39251

增材制造

金属粉末性能表征方法3 术语和定义GB/T

35351、GB/T

39251界定的以及下列术语和定义适用于本文件。双激光选区熔化

Dual-Selective

Laser

一种采用双激光双振镜拼接逐层熔融粉末成形实体零件的增材制造技术。金属鞋模

Metal

Shoe

由金属材料制造的可通过注塑、模压、胶粘等方式成形鞋底的模具。4 制造工艺工作环境环境温度：10℃～35℃；相对湿度：60%～65%；无明显振动。加工环境气体：氩气（或其他保护气体）。氧含量浓度：激光金属增材成型设备加工时环境氧含量应维持在100ppm

以下。双激光选区熔化设备4.2.1 双激光选区熔化成形设备应符合本文件的规定、并按经规定程序批准的图样及技术文件制造、加工前应检查增材成型设备处于合适工作条件并正常工作。4.2.2 双激光选区熔化成形设备所采用的关键外购件应符合相应技术文件的规定。4.2.3

300h

却、设备成型腔体和粉末缸外壁温度不超过

70℃、成型缸外壁温度不超过

。4.2.4 双激光选区熔化成形设备的振镜扫描尺寸精度应被校准至

0.1mm

内。4.2.5 双激光选区熔化成形设备的拼接精度应被校准至

内。铺粉装置4.3.1 铺粉装置运行稳定、无抖动和爬行现象、可调节水平高度。铺粉平面平整、无明显凹陷。学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/ZHAA

4—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载4.3.2 铺粉刮刀在运动过程中与已打印部分的上表面无明显作用力、不发生挤压或碰撞。气体净化装置中不应有肉眼可见的烟尘黑屑进入到成型舱室中。双激光选区熔化打印工艺使用双激光选区熔化设备加工鞋模、先对鞋模模型进行分析、明确特征要求、对模具的括热处理去应力、鞋模-基板的分离等、最后通过喷砂等表面处理达到技术要求。图1 成形鞋模工艺流程图数据处理112应优先在光滑面添加；31重要光滑面、黑色箭头指向的部分是非重要光滑面。支撑添加完成后切片得到切片数据。图2 鞋模示意图SLM

4.7.1 装基板、加粉末学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/ZHAA

4—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载金属粉末、粉料缸添加足量金属粉末。4.7.2 首层铺粉首层铺粉厚度与打印其他零件一致、平整均匀且薄、即达到粉末能充分与基板熔融结合的效果。工艺参数确定零件（如拉伸件、方块、倾斜圆柱、薄壁件等）进行测试确定。验证材料的打印参数和打印件性能、需同时验证四角位置和中心位置。情况、根据现场情况做相应调整、如增加重熔次数或者更改打印参数。每个厂家设备针对不同模具的成形粉末打印工艺有参数区间、层厚为～、打印要求为致密度90%以上、表面粗糙度6～8μm。设备准备加工前、后设备应：a)

检查各部件是否正常；b)

使用专用擦镜纸清洗成形腔中扫描振镜的保护镜片；c)

按需更换铺粉刮条/刮刀、根据实际情况调节铺粉臂/铺粉车的高度及水平度、确保铺粉均匀、一致；d)

设备加工完成后、升起成型缸、取出带基板的零件、用专用毛刷清理成型腔室内的粉末、清扫至设备粉末回收罐中。并将使用过的粉末进行筛分、重新加入粉料缸。多次使用的粉末流动性不佳时、应先使用烘干机进行烘干、冷却后再加入粉料缸；e)

不管是否有加工任务、均应在排气/洗气后关闭进/出气阀门、使设备内部充满保护气体、保护粉料缸中的粉末不被氧化。粉末处理新粉与使用过的粉末混合时、为了保证零件质量的均匀性、混合应稍加搅拌、或混合后进行筛分。不建议直接将新粉加到粉料缸顶层。交由专业处理机构处理、不可随意丢弃。后处理4.11.1 热处理的鞋模变形量应在尺寸要求范围内。4.11.2 分离零件用钳工工艺、手动打磨机或电锯等方式。保证基板上下表面平行度以及上表面的平面度。打磨后的基板还需进行喷砂处理、以增加表面粗糙度、保证成型零件和基板粘结牢固。4.11.3 表面处理计要求。通常还使用喷砂工艺提高零件表面硬度、并在一定程度上提高表面平整度、外观色泽均匀。学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/ZHAA

4—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载技术要求粉末材料粉末湿度、在潮湿天气或长期静置不用的粉末建议烘烤后再使用。组成及含量粉末材料的元素组成及含量应符合该类材料的相应技术文件的规定。粉末粒度及分布粉末材料的粒度及分布应符合该类材料的相应技术文件的规定。形状与形态粉末应近似球形、无团聚现象。流动性粉末材料的流动性应符合该类材料的相应技术文件的规定。密度粉末材料的材料密度、振实密度和松装密度应符合该类材料的相应技术文件的规定。鞋模性能力学性能室温力学性能（无热处理）所规定的力学性能指标。热处理后室温力学性能采用双激光选区熔化技术成形鞋模的热处理后力学性能应满足其对应材料的相应技术文件所规定的力学性能指标。鞋模密度鞋模致密度应在90%以上。打印致密度可用排水法或镜面抛光检测。尺寸及允许偏差鞋模的尺寸及允许偏差应符合供需双方签订的技术图样、允许通过机加工达到技术图样要求。无损检验需方要求并在合同(或订货单)还可进行荧光渗透检测。外观质量鞋模外观质量应：不得有缺损、掉块、裂纹等缺陷、表面应平整一致；在不超出尺寸允许偏差的前提下、允许采用喷砂、打磨、机加工等方法改善表面质量；需方对外观质量有特殊要求并在合同(或订货单)中注明时、按照合同(或订货单)的约定进行。测试方法学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/ZHAA

4—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载组成元素及含量金属粉末材料检测元素种类应按供需双方合同执行。粉末粒度及分布按GB/T

19077规定的方法进行。形状与形态材料的形状与形态通过扫描电子显微镜进行观察。振实密度按GB/T

5162规定的方法进行。松装密度按GB/T

1479.1规定的方法进行。鞋模力学性能抗拉强度按GB/T

228.1-2010规定的方法进行。断后伸长率按GB/T

228.1-2010规定的方法进行。硬度按GB/T

4340.1规定的方法进行。鞋模密度按GB/T

3850规定的方法进行尺寸及允许偏差模具尺寸采用相应精度的游标卡尺测量、检验位置及方法按供需双方约定进行。外观质量采用目视检查、必要时结合相应精度的量具进行检验。检验规则检查和验收模具应由供方进行检验、保证模具质量符合本文件及合同(或订货单)的规定、并填写质量证明书。需方应对收到的模具按本文件及合同(或订货单)的规定进行检验。如检验结果与本文件及合同(或订货单)的规定不符时、应在收到模具之日起3个月内向供方提出、由供需双方协商解决。组批鞋模应成批提交验收。每批应由同一牌号、同一工艺、同一规格、同一状态的模具组成。检验项目及取样鞋模的检验项目及取样应符合表4的规定。检验项目及取样要求5.1.16.15.1.26.25.1.36.35.1.46.45.1.46.56.6.16.6.26.6.35.2.26.6.45.2.36.6.55.2.56.6.6ｏｍ标准．ｃｘｗ学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆ下载T/ZHAA

4—2023ｏｍ标准．ｃｘｗ学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆ下载包装与运输包装运输和使用安全的原则。标志在产品的包装上应做如下标志(或贴标签a)

供方质量部门印记;b)

产品牌号、名称;c)

供应状态;d)

产品净重;e)

产品批号。运输学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/ZHAA

4—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载过程应平稳、无剧烈振动。搬运过程应轻装轻卸。贮存侵蚀的室内、严禁与氧化剂、酸类、碱类一起存放。每批产品应附有产品质量证明书、其上注明:a) 供方名称；b) 产品名称；c) 牌号；d)批号；e) 净重和数量；f) 供应状态；g) 各项分析检验结果和供方质量部门印记；h) 本文件编号;包装日期。5 技术要求粉末材料5.1.1 组成及含量粉末材料的元素组成及含量应符合该类材料的相应技术文件的规定。5.1.2 粉末粒度及分布粉末材料的粒度及分布应符合该类材料的相应技术文件的规定。5.1.3形状与形态粉末应近似球形、无团聚现象。5.1.4 流动性粉末材料的流动性应符合该类材料的相应技术文件的规定。5.1.5 密度粉末材料的材料密度、振实密度和松装密度应符合该类材料的相应技术文件的规定。鞋模性能5.2.1 力学性能5.2.1.1 室温力学性能（无热处理）所规定的力学性能指标。5.2.1.2 热处理后室温力学性能采用双激光选区熔化技术成形鞋模的热处理后力学性能应满足其对应材料的相应技术文件所规定的力学性能指标。5.2.2 鞋模密度鞋模致密度应在90%以上。打印致密度可用排水法或镜面抛光检测。5.2.3 尺寸及允许偏差鞋模的尺寸及允许偏差应符合供需双方签订的技术图样、允许通过机加工达到技术图样要求。学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/ZHAA

4—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载5.2.4 外观质量鞋模外观质量应：不得有缺损、掉块、裂纹等缺陷、表面应平整一致；在不超出尺寸允许偏差的前提下、允许采用喷砂、打磨、机加工等方法改善表面质量；需方对外观质量有特殊要求并在合同(或订货单)中注明时、按照合同(或订货单)的约定进行。6 测试方法组成元素及含量金属粉末材料检测元素种类应按供需双方合同执行。粉末粒度及分布按GB/T

19077规定的方法进行。形状与形态材料的形状与形态通过扫描电子显微镜进行观察。振实密度按GB/T

5162规定的方法进行。松装密度按GB/T

1479.1规定的方法进行。鞋模力学性能6.6.1 抗拉强度按GB/T

228.1规定的方法进行。6.6.2 断后伸长率按GB/T

228.1规定的方法进行。6.6.3 硬度按GB/T

4340.1规定的方法进行。6.6.4 鞋模密度按GB/T

3850规定的方法进行6.6.5 尺寸及允许偏差模具尺寸采用相应精度的游标卡尺测量、检验位置及方法按供需双方约定进行。6.6.6 外观质量采用目视检查、必要时结合相应精度的量具进行检验。7 检验规则检查和验收模具应由供方进行检验、保证模具质量符合本文件及合同(或订货单)的规定、并填写质量证明书。需方应对收到的模具按本文件及合同(或订货单)的规定进行检验。如检验结果与本文件及合同(或订货单)的规定不符时、应在收到模具之日起3个月内向供方提出、由供需双方协商解决。组批5.1.16.15.1.26.25.1.36.35.1.46.45.1.46.56.6.16.6.26.6.35.2.26.6.45.2.36.6.55.2.56.